conexões binárias.
"Bi" significa dois. Os compostos binários consistem em dois átomos de CE.
Óxidos.
Compostos binários constituídos por dois elementos químicos, um dos quais oxigênio no estado de oxidação - 2 ("menos" dois) são chamados óxidos.
Os óxidos são um tipo muito comum de composto encontrado na crosta terrestre e em todo o universo.
Os nomes dos óxidos são formados de acordo com o esquema:
O nome do óxido = "óxido" + o nome do elemento no caso genitivo + (o grau de oxidação é um numeral romano), se variável, se constante, então não definido.
Exemplos de óxidos. Alguns tem trivial (histórico) título.
1. H 2 O - água de óxido de hidrogênio
CO 2 - monóxido de carbono (IV) dióxido de carbono (dióxido de carbono)
CO - monóxido de carbono (II) monóxido de carbono (monóxido de carbono)
Na 2 O - óxido de sódio
Al 2 O 3 - óxido de alumínio alumina
CuO - óxido de cobre(II)
FeO - óxido de ferro(II)
Fe 2 O 3 - óxido de ferro (III) hematita (minério de ferro vermelho)
Cl 2 O 7 - óxido de cloro (VII)
Cl 2 O 5 - óxido de cloro (V)
Cl 2 O- óxido de cloro(I)
SO 2 - óxido de enxofre (IV) dióxido de enxofre
SO 3 - óxido de enxofre (VI)
CaO - cal viva de óxido de cálcio
SiO 2 - areia de óxido de silício (sílica)
MnO - óxido de manganês(II)
N2O- óxido nítrico (I) "gás risonho"
NO-óxido nítrico (II)
N2O3- óxido nítrico (III)
NO2- óxido nítrico (IV) "rabo de raposa"
N2O5- óxido nítrico (V)
Os índices na fórmula são colocados levando em consideração o grau de oxidação do CE:
Anote os óxidos, organize os estados de oxidação do ChE. Saber escrever pelo nome fórmula de óxido.
Outros compostos binários.
Compostos voláteis de hidrogênio.
Na parte inferior do PS há uma linha horizontal "Compostos de hidrogênio voláteis".
As fórmulas estão listadas lá: RH4 RH3 RH2 RH
Cada fórmula pertence ao seu próprio grupo.
Por exemplo, escreva a fórmula do composto de hidrogênio volátil N (nitrogênio).
Nós o encontramos no PS e vemos qual fórmula está escrita sob o grupo V.
É RH3. Substituímos o elemento nitrogênio por R, verifica-se amônia NH3.
Como até "8" o nitrogênio precisa de 3 elétrons, ele os extrai de três hidrogênios, o estado de oxidação do nitrogênio é -3 e o hidrogênio tem +
SiH4 - gás silano incolor com odor desagradável
PH3 - gás venenoso fosfina com cheiro de peixe podre
Ash 3 - gás venenoso arsina com cheiro de alho
H2S - gás venenoso de sulfeto de hidrogênio com cheiro de ovos podres
HCl - cloreto de hidrogênio um gás com um odor pungente que fumega no ar; sua solução em água é chamada de ácido clorídrico. Em pequenas concentrações encontradas no suco gástrico.
NH3 amônia um gás com um odor irritante pungente.
Sua solução em água é chamada amônia.
hidretos metálicos.
Casas: parágrafo 19, ex. 3.4 escrita. Fórmulas, como eles são formados, os nomes dos compostos binários do resumo para saber.
EM 1. Estabeleça uma correspondência entre a fórmula de uma substância e o valor do estado de oxidação do enxofre nela:
FÓRMULA DO GRAU DE OXIDAÇÃO DA SUBSTÂNCIA
A) NaHSO3 1) -2
B) SO3 2) -1
B) MgS 3) 0
D) CaSO3 4) +4 5) +6
EM 2. Estabelecer uma correspondência entre o nome da substância e o tipo de ligação entre os átomos nela: NOME DA SUBSTÂNCIA TIPO DE COMUNICAÇÃO
A) fluoreto de cálcio 1) não polar covalente
B) prata 2) polar covalente
C) monóxido de carbono (IV) 3) iônico
D) cloro 4) metal
ÀS 3. Estabeleça uma correspondência entre a configuração eletrônica do nível de energia externa dos átomos de um elemento químico e a fórmula de seu composto volátil de hidrogênio:
FÓRMULA ELETRÔNICA FÓRMULA DE UM COMPOSTO DE HIDROGÊNIO VOLÁTIL
A) ns2np2 1) RH
B) ns2np3 2) RH3
B) ns2np4 3) H2R
D) ns2np5 4) RH4
C1. Que massa de precipitado é formada quando 448 litros de dióxido de carbono (N.O.) são passados através de um excesso de solução de hidróxido de cálcio?
1) EO3
2) E2O7
3) E2O3
4)EO2
2. Valência do arsênico em um composto de hidrogênio volátil:
1)II
2)III
3)V
4) eu
3. As propriedades metálicas mais pronunciadas são expressas no elemento:
1) Grupo II, subgrupo secundário, 5 períodos.
2) Grupo II, subgrupo principal, 2 períodos
2) Grupo I, subgrupo principal, 2 períodos
4) Grupo I, subgrupo principal, 3 períodos.
4. Uma série em que os elementos estão dispostos em ordem crescente de eletronegatividade é:
1) AS,N,P
2) P,Si.Al
3) Te, Sc, S
4) F, Cl, Br
composto de hidrogênio e hidróxido. Que propriedades (básicas, ácidas ou anfotéricas) possuem? Faça sua fórmula gráfica e determine as possibilidades de valência de um átomo desse elemento químico
Por favor me ajude a pintar o elemento, de acordo com o plano :) Sr1) o nome do elemento químico, seu símbolo
2) Massa atômica relativa (arredondado para o número inteiro mais próximo)
3) número de série
4) a carga do núcleo de um átomo
5) o número de prótons e nêutrons no núcleo de um átomo
6) número total de elétrons
7) o número do período em que o elemento está localizado
8) número do grupo e subgrupo (principal e secundário) em que o elemento está localizado
9) diagrama da estrutura do átomo (distribuição de elétrons sobre camadas eletrônicas)
10) configuração eletrônica de um átomo
11) propriedades químicas de uma substância simples (metal ou não-metal), comparação da natureza das propriedades com vizinhos por subgrupo e período
12) estado de oxidação máximo
13) a fórmula do óxido superior e sua natureza (ácida, anfotérica, básica), reações características
14) a fórmula do hidróxido superior e sua natureza (ácida, anfotérica, básica), reações características
15) estado de oxidação mínimo
16) a fórmula de um composto de hidrogênio volátil
2. Três partículas: Ne0, Na+ u F- - têm o mesmo:
A) o número de prótons;
B) o número de nêutrons;
B) número de massa;
D) o número de elétrons.
3. O íon tem o maior raio:
4. Das seguintes fórmulas eletrônicas, selecione aquela que corresponde ao elemento d do 4º período: a) ..3s23p64s23d5;
B)..3s23p64s2;
C) ... 3s23p64s23d104s2;
D)..3s23p64s23d104p65s24d1.
5. A fórmula eletrônica do átomo é 5s24d105p3. A fórmula do seu composto de hidrogênio é:
6. Das seguintes fórmulas eletrônicas, selecione aquela que corresponde ao elemento que forma o óxido mais alto da composição R2O7:
B)..3s23p64s23d5;
D)..4s23d104p2.
7. Vários elementos, dispostos em ordem de fortalecimento de propriedades não metálicas:
A) Mg, Si, Al;
8. As propriedades físicas e químicas mais semelhantes são as substâncias simples formadas por elementos químicos:
9. A natureza dos óxidos na série P2O5 - SiO2 - Al2O3 - MgO muda:
A) de básico para ácido;
B) de ácido para básico;
C) do básico ao anfotérico;
D) de anfotérico para ácido.
10. A natureza dos hidróxidos superiores formados por elementos do subgrupo principal do grupo 2 muda com o aumento do número de série:
A) de ácido para anfotérico;
B) de básico para ácido;
C) do anfotérico ao básico;
D) de ácido para básico.
O manganês é um metal cinza duro. Seus átomos têm uma configuração eletrônica de camada externa
O manganês metálico interage com a água e reage com ácidos para formar íons manganês (II):
Em vários compostos, o manganês detecta estados de oxidação. Quanto maior o estado de oxidação do manganês, maior a natureza covalente de seus compostos correspondentes. Com o aumento do estado de oxidação do manganês, a acidez de seus óxidos também aumenta.
Manganês(II)
Esta forma de manganês é a mais estável. Tem uma configuração eletrônica externa com um elétron em cada um dos cinco orbitais.
Em solução aquosa, os íons manganês (II) são hidratados, formando um íon complexo hexaaquamanganês (II) rosa pálido. Este íon é estável em meio ácido, mas forma um precipitado branco de hidróxido de manganês em meio alcalino. Manganês (II) O óxido tem as propriedades dos óxidos básicos.
Manganês (III)
O manganês (III) existe apenas em compostos complexos. Esta forma de manganês é instável. Em um ambiente ácido, o manganês (III) se desproporciona em manganês (II) e manganês (IV).
Manganês (IV)
O composto de manganês(IV) mais importante é o óxido. Este composto preto é insolúvel em água. Possui estrutura iônica. A estabilidade é devido à alta entalpia de rede.
O óxido de manganês (IV) tem propriedades anfotéricas fracas. É um forte agente oxidante, por exemplo, deslocando o cloro do ácido clorídrico concentrado:
Esta reação pode ser usada para produzir cloro em laboratório (ver seção 16.1).
Manganês(VI)
Este estado de oxidação do manganês é instável. O manganato de potássio (VI) pode ser obtido pela fusão do óxido de manganês (IV) com algum agente oxidante forte, como clorato de potássio ou nitrato de potássio:
O manganato (VI) de potássio tem uma cor verde. É estável apenas em solução alcalina. Em solução ácida, desproporciona-se em manganês (IV) e manganês (VII):
Manganês (VII)
O manganês tem tal estado de oxidação em um óxido fortemente ácido. No entanto, o composto de manganês (VII) mais importante é o manganato de potássio (VII) (permanganato de potássio). Este sólido se dissolve muito bem em água, formando uma solução roxa escura. O manganato tem uma estrutura tetraédrica. Em um ambiente levemente ácido, ele se decompõe gradualmente, formando óxido de manganês (IV):
Em um ambiente alcalino, o manganato de potássio (VII) é reduzido, formando primeiro manganato de potássio verde (VI) e depois óxido de manganês (IV).
O manganato de potássio (VII) é um forte agente oxidante. Em um ambiente suficientemente ácido, é reduzido, formando íons manganês(II). O potencial redox padrão deste sistema é , que excede o potencial padrão do sistema e, portanto, o manganato oxida o íon cloreto em gás cloro:
A oxidação do íon cloreto manganato prossegue de acordo com a equação
O manganato de potássio (VII) é amplamente utilizado como agente oxidante na prática laboratorial, por exemplo
obter oxigênio e cloro (ver cap. 15 e 16);
para realizar um teste analítico para dióxido de enxofre e sulfeto de hidrogênio (ver cap. 15); em química orgânica preparativa (ver cap. 19);
como reagente volumétrico na titulação redox.
Um exemplo da aplicação titrimétrica do manganato de potássio (VII) é a determinação quantitativa de ferro (II) e etanodioatos (oxalatos) com ele:
No entanto, uma vez que o manganato de potássio (VII) é difícil de obter em alta pureza, não pode ser usado como padrão titrimétrico primário.
] interpretou como uma banda de transição 0-0 associada ao estado fundamental da molécula. Ele atribuiu as bandas mais fracas 620nm (0-1) e 520nm (1-0) à mesma transição eletrônica. Nevin [42NEV, 45NEV] realizou uma análise da estrutura rotacional e fina das bandas de 568 e 620 nm (5677 e 6237 Å) e determinou o tipo de transição eletrônica 7 Π - 7 Σ. Trabalhos posteriores [48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC] analisaram a estrutura rotacional e fina de várias outras bandas da transição 7 Π - 7 Σ (A 7 Π - X 7 Σ +) de MnH e MnD.
Métodos de espectroscopia a laser de alta resolução permitiram analisar a estrutura hiperfina das linhas na banda 0-0 A 7 Π - X 7 Σ + , devido à presença de um spin nuclear no isótopo de manganês 55 Mn (I=2,5 ) e próton 1H (I=1/2) [ 90VAR/FIE, 91VAR/FIE, 92VAR/GRA, 2007GEN/STE].
A estrutura rotacional e fina de várias bandas MnH e MnD nas regiões espectrais do infravermelho próximo e violeta foi analisada em [88BAL, 90BAL/LAU, 92BAL/LIN]. Foi estabelecido que as bandas pertencem a quatro transições de quinteto com um estado eletrônico inferior comum: b 5 Π i - a 5 Σ + , c 5 Σ + - a 5 Σ + , d 5 Π i - a 5 Σ + e e 5 Σ + - a 5 Σ + .
O espectro vibracional-rotacional de MnH e MnD foi obtido nos trabalhos. A análise da estrutura rotacional e fina das transições vibracionais (1-0), (2-1), (3-2) no estado eletrônico fundamental X 7 Σ + é realizada.
Os espectros de MnH e MnD em uma matriz de baixa temperatura foram estudados em [78VAN/DEV, 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2, 2003WAN/AND]. As frequências vibracionais de MnH e MnD em argônio sólido [78VAN/DEV, 2003WAN/AND], neon e hidrogênio [2003WAN/AND] são próximas a ΔG 1/2 na fase gasosa. O valor do deslocamento da matriz (máximo em argônio para MnH ~ 11 cm–1) é típico para moléculas com uma natureza relativamente iônica da ligação.
O espectro de ressonância paramagnética eletrônica obtido em [78VAN/DEV] confirmou a simetria do estado fundamental de 7 Σ. Os parâmetros de estrutura hiperfina obtidos em [78VAN/DEV] foram refinados em [86VAN/GAR, 86VAN/GAR2] analisando o espectro de dupla ressonância elétron-nuclear.
O espectro fotoelétron dos ânions MnH - e MnD - foi obtido em [83STE/FEI]. O espectro identificou transições tanto para o estado fundamental de uma molécula neutra quanto para aquelas excitadas com energias T 0 = 1725±50 cm -1 e 11320±220 cm -1 . Para o primeiro estado excitado, observou-se uma progressão vibracional de v = 0 a v = 3, constantes vibracionais w e = 1720±55 cm -1 e w e x e = 70±25 cm -1 . A simetria dos estados excitados não foi determinada, apenas suposições foram feitas com base em conceitos teóricos [83STE/FEI, 87MIL/FEI]. Os dados obtidos posteriormente do espectro eletrônico [88BAL, 90BAL/LAU] e os resultados do cálculo teórico [89LAN/BAU] mostraram inequivocamente que os estados excitados no espectro fotoelétron são a 5 Σ + e b 5 Π i .
Cálculos ab initio de MnH foram realizados por vários métodos em [ 73BAG/SCH, 75BLI/KUN, 81DAS, 83WAL/BAU, 86CHO/LAN, 89LAN/BAU, 96FUJ/IWA, 2003WAN/AND, 2004RIN/TEL, 2005BAL/PET, 2006FUR/PER, 2006KOS/MAT]. Em todos os trabalhos foram obtidos os parâmetros do estado fundamental, que, na opinião dos autores, estão em boa concordância com os dados experimentais.
Foram incluídos no cálculo das funções termodinâmicas: a) o estado fundamental X 7 Σ + ; b) estados excitados observados experimentalmente; c) estados d 5 Δ e B 7 Σ + calculados em [89LAN/BAU]; d) estados sintéticos (estimados), levando em consideração outros estados ligados da molécula até 40.000 cm -1 .
As constantes vibracionais do estado fundamental de MnH e MnD foram obtidas em [52NEV/CON, 57HAY/MCC] e com altíssima precisão em [89URB/JON, 91URB/JON, 2005GOR/APP]. Na tabela. Os valores Mn.4 são de [2005GOR/APP].
As constantes rotacionais do estado fundamental MnH e MnD foram obtidas em [ 42NEV, 45NEV, 48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC, 74PAC, 75KOV/PAC, 89URB/JON, 91URB/JON, 92VAR/GRA, 2005GOR/APP, 2007GEN/STE]. As diferenças nos valores de B0 estão dentro de 0,001 cm -1 , Be dentro de 0,002 cm -1 . Eles são devidos a diferentes precisão de medição e diferentes métodos de processamento de dados. Na tabela. Os valores Mn.4 são de [2005GOR/APP].
As energias dos estados excitados observados são obtidas como segue. Para o estado a 5 Σ +, adota-se o valor T 0 de [ 83STE/FEI ] (ver acima). Para outros estados de quinteto na Tabela. Mn.4 são as energias obtidas somando a T 0 a 5 Σ + os valores T = 9429,973 cm -1 e T = 11839,62 cm -1 [ 90BAL/LAU ], T 0 = 20880,56 cm -1 e T 0 = 22331,25 cm-1 [92BAL/LIN]. Para o estado UMA 7 Π mostra o valor de Te de [84HUG/GER].
Energia do estado d 5 D calculado em [89LAN/BAU] é reduzido em 2000 cm -1 , que corresponde à diferença entre a energia experimental e calculada do estado b 5 Πi. A energia B 7 Σ + é estimada adicionando à energia experimental UMA 7 Π diferenças de energia desses estados no gráfico de curvas de potencial [ 89LAN/BAU ].
As constantes vibracionais e rotacionais dos estados excitados de MnH não foram utilizadas nos cálculos das funções termodinâmicas e são dadas na Tabela Mn.4 para referência. As constantes vibracionais são dadas de acordo com [ 83STE/FEI ] (a 5 Σ +), [ 90BAL/LAU ] ( c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] ( d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 84HUG/HER ] ( UMA 7a). As constantes rotacionais são fornecidas de acordo com [90BAL/LAU] ( b 5 Π i , c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] (a 5 Σ + , d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 92VAR/GRA ] ( B 0 e D 0 UMA 7 Π) e [ 84HUG/GER ] (a 1 UMA 7a).
O modelo iônico Mn + H - foi utilizado para estimar as energias dos estados eletrônicos não observados. De acordo com o modelo, abaixo de 20.000 cm -1 a molécula não possui outros estados além dos já considerados, ou seja, aqueles estados que foram observados no experimento e/ou obtidos no cálculo [89LAN/BAU]. Acima de 20.000 cm -1, o modelo prevê um grande número de estados eletrônicos adicionais pertencentes a três configurações iônicas: Mn + (3d 5 4s)H - , Mn + (3d 5 4p)H - e Mn + (3d 6)H - . Esses estados se comparam bem com os estados calculados em [2006KOS/MAT]. As energias de estado estimadas a partir do modelo são um pouco mais precisas, pois levam em consideração dados experimentais. Devido ao grande número de estados estimados acima de 20.000 cm -1 , eles são combinados em estados sintéticos em vários níveis de energia (ver nota na Tabela Mn.4).
As funções termodinâmicas de MnH(g) foram calculadas usando as equações (1,3) - (1,6) , (1,9) , (1,10) , (1,93) - (1,95) . Valores ramal Q e suas derivadas foram calculadas pelas equações (1,90) - (1,92) levando em consideração quatorze estados excitados sob a suposição de que Q não.vr ( eu) = (p i /p X)Q não.vr ( X). A função de partição vibracional-rotacional do estado X 7 Σ + e suas derivadas foram calculadas usando as equações (1,70) - (1,75) por soma direta sobre os níveis de energia. Os cálculos levaram em consideração todos os níveis de energia com valores J< J max ,v , onde J max ,v foi encontrado a partir de condições (1,81) . Os níveis vibracionais-rotacionais do estado X 7 Σ + foram calculados usando as equações (1,65), os valores dos coeficientes S kl nestas equações foram calculados por relações (1.66) para a modificação isotópica correspondente à mistura natural de isótopos de hidrogênio das constantes moleculares de 55 Mn 1 H dadas na Tabela. Mn.4 . Valores de coeficiente S kl , bem como as quantidades v máximo e J lim são dados na Tabela. Mn.5 .
Os principais erros nas funções termodinâmicas calculadas MnH(g) são devidos ao método de cálculo. Erros nos valores de Φº( T) no T= 298,15, 1000, 3000 e 6000 K são estimados em 0,16, 0,4, 1,1 e 2,3 J × K -1 × mol -1 , respectivamente.
As funções termodinâmicas de MnH(r) foram previamente calculadas sem levar em conta estados excitados até 5000 K em [74SCH] e levando em conta estados excitados até 6000 K em [
D° 0 (MnH) = 140 ± 15 kJ × mol -1 = 11700 ± 1250 cm -1.
Revisão geral
O manganês é um elemento do subgrupo VIIB do IV período. A estrutura eletrônica do átomo é 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2, os estados de oxidação mais característicos nos compostos são de +2 a +7.
O manganês pertence a elementos bastante comuns, constituindo 0,1% (fração de massa) da crosta terrestre. Ocorre na natureza apenas na forma de compostos, os principais minerais são a pirolusita (dióxido de manganês MnO2.), gauscanita Mn3O4 e brownite Mn2O3.
Propriedades físicas
O manganês é um metal quebradiço duro branco prateado. Sua densidade é 7,44 g/cm 3 , ponto de fusão 1245 o C. São conhecidas quatro modificações cristalinas do manganês.
Propriedades quimicas
O manganês é um metal ativo, em várias voltagens está entre o alumínio e o zinco. No ar, o manganês é coberto com uma fina película de óxido, que o protege de mais oxidação mesmo quando aquecido. Em um estado finamente dividido, o manganês oxida facilmente.
3Mn + 2O 2 \u003d Mn 3 O 4- quando calcinado ao arA água à temperatura ambiente atua no manganês muito lentamente, quando aquecida - mais rápido:
Mn + H 2 O \u003d Mn (OH) 2 + H 2Dissolve-se em ácidos clorídrico e nítrico diluídos, bem como em ácido sulfúrico quente (em H2SO4é praticamente insolúvel)
Mn + 2HCl \u003d MnCl 2 + H 2 Mn + H 2 SO 4 \u003d MnSO 4 + H 2Recibo
O manganês é obtido:
1. eletrólise em solução MnSO4. No método eletrolítico, o minério é reduzido e então dissolvido em uma mistura de ácido sulfúrico e sulfato de amônio. A solução resultante é submetida a eletrólise.
2. recuperação de seus óxidos por silício em fornos elétricos.
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O manganês é usado:
1. na produção de ligas de aço. O aço manganês contendo até 15% de manganês possui alta dureza e resistência.
2. o manganês faz parte de várias ligas à base de magnésio; aumenta a sua resistência à corrosão.
Óxidos de magnésio
O manganês forma quatro óxidos simples - MNO, Mn2O3, MnO2 e Mn2O7 e óxido misto Mn3O4. Os dois primeiros óxidos têm propriedades básicas, dióxido de manganês MnO2 anfotérico, e o óxido superior Mn2O7é um anidrido de ácido permangânico HMnO4. Derivados de manganês (IV) também são conhecidos, mas o óxido correspondente MnO3 não recebido.
Compostos de manganês(II)
+2 estados de oxidação correspondem ao óxido de manganês (II) MNO, hidróxido de manganês Mn(OH) 2 e sais de manganês(II).
O óxido de manganês (II) é obtido na forma de um pó verde reduzindo outros óxidos de manganês com hidrogênio:
MnO 2 + H 2 \u003d MnO + H 2 Oou durante a decomposição térmica de oxalato ou carbonato de manganês sem acesso ao ar:
MnC 2 O 4 \u003d MnO + CO + CO 2 MnCO 3 \u003d MnO + CO 2Sob a ação de álcalis em soluções de sais de manganês (II), um precipitado branco de hidróxido de manganês Mn (OH) 2 precipita:
MnCl 2 + NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaClNo ar, escurece rapidamente, oxidando a hidróxido de manganês (IV) marrom Mn (OH) 4:
2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O \u003d 2 Mn(OH) 4Óxido e hidróxido de manganês (II) apresentam propriedades básicas, facilmente solúveis em ácidos:
Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl2 + 2H2OSais com manganês (II) são formados pela dissolução de manganês em ácidos diluídos:
Mn + H 2 SO 4 \u003d MnSO 4 + H 2- quando aquecidoou pela ação de ácidos em vários compostos naturais de manganês, por exemplo:
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 ONa forma sólida, os sais de manganês (II) são de cor rosa, as soluções desses sais são quase incolores.
Ao interagir com agentes oxidantes, todos os compostos de manganês (II) apresentam propriedades redutoras.
Compostos de manganês(IV)
O composto mais estável de manganês (IV) é o dióxido de manganês marrom escuro MnO2. É facilmente formado tanto na oxidação de compostos inferiores como na redução de compostos superiores de manganês.
MnO2- óxido anfotérico, mas as propriedades ácidas e básicas são muito fracamente expressas nele.
Em um ambiente ácido, o dióxido de manganês é um forte agente oxidante. Quando aquecido com ácidos concentrados, ocorrem as seguintes reações:
2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 Oalém disso, na primeira etapa, na segunda reação, o cloreto de manganês (IV) instável é primeiro formado, que então se decompõe:
MnCl 4 \u003d MnCl 2 + Cl 2Quando fundido MnO2 com álcalis ou óxidos básicos, obtêm-se manganites, por exemplo:
MnO 2 + 2KOH \u003d K 2 MnO 3 + H 2 OAo interagir MnO2 com ácido sulfúrico concentrado, o sulfato de manganês é formado MnSO4 e o oxigênio é liberado
2Mn(OH)4 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + 6H2OInteração MnO2 com agentes oxidantes mais fortes leva à formação de compostos de manganês (VI) e (VII), por exemplo, quando fundido com clorato de potássio, o manganato de potássio é formado:
3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K2MnO 4 + KCl + 3H 2 Oe sob a ação do dióxido de polônio na presença de ácido nítrico - ácido manganês:
2MnO 2 + 3PoO 2 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3Po(NO 3) 2 + 2H 2OAplicação de MnO 2
Como agente oxidante MnO2 utilizado na produção de cloro a partir de ácido clorídrico e em células galvânicas secas.
Compostos de manganês(VI) e (VII)
Quando o dióxido de manganês é fundido com carbonato e nitrato de potássio, obtém-se uma liga verde, da qual podem ser isolados cristais verdes escuros de manganato de potássio. K2MnO4- sais de ácido permangânico muito instável H2MnO4:
MnO 2 + KNO 3 + K 2 CO 3 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + CO 2em solução aquosa, os manganatos se transformam espontaneamente em sais de ácido permangânico HMnO4 (permanganatos) com a formação simultânea de dióxido de manganês:
3K 2 MnO 4 + H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOHneste caso, a cor da solução muda de verde para carmesim e forma-se um precipitado castanho escuro. Na presença de álcalis, os manganatos são estáveis; em meio ácido, a transição do manganato para o permanganato ocorre muito rapidamente.
Sob a ação de agentes oxidantes fortes (por exemplo, cloro) em uma solução de manganato, este é completamente convertido em permanganato:
2K 2 MnO 4 + Cl 2 = 2KMnO 4 + 2KClPermanganato de potássio KMnO 4- o sal mais famoso do ácido permangânico. É um cristal roxo escuro, moderadamente solúvel em água.Como todos os compostos de manganês (VII), o permanganato de potássio é um forte agente oxidante. Ele oxida facilmente muitas substâncias orgânicas, converte sais de ferro (II) em sais de ferro (III), oxida ácido sulfuroso em ácido sulfúrico, libera cloro de ácido clorídrico, etc.
Em reações redox KMnO 4(e ele MnO4-) pode se recuperar em graus variados. Dependendo do pH do meio, o produto de redução pode ser um íon Mn2+(em ambiente ácido), MnO2(em meio neutro ou levemente alcalino) ou um íon MnO4 2-(em um ambiente fortemente alcalino), por exemplo:
KMnO4 + KNO 2 + KOH = K 2 MnO 4 + KNO 3 + H 2 O- em um ambiente altamente alcalino 2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O = 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH– em neutro ou levemente alcalino 2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O- em ambiente ácidoQuando aquecido na forma seca, o permanganato de potássio já a uma temperatura de cerca de 200 o C se decompõe de acordo com a equação:
2KMnO 4 \u003d K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2Correspondente aos permanganatos, ácido permangânico livre HMnO4 no estado anidro não foi obtido e é conhecido apenas em solução. A concentração de sua solução pode ser aumentada para 20%. HMnO4- um ácido muito forte, completamente dissociado em íons em solução aquosa.
Óxido de manganês (VII), ou anidrido de manganês, Mn2O7 pode ser obtido pela ação do ácido sulfúrico concentrado no permanganato de potássio: 2KMnO 4 + H 2 SO 4 \u003d Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
O anidrido de manganês é um líquido oleoso marrom-esverdeado. É muito instável: quando aquecido ou em contato com substâncias combustíveis, se decompõe com uma explosão em dióxido de manganês e oxigênio.
Como agente oxidante energético, o permanganato de potássio é amplamente utilizado em laboratórios e indústrias químicas, também serve como desinfetante.A reação de decomposição térmica do permanganato de potássio é utilizada em laboratório para produzir oxigênio.
