Mga oksido	MnO	Mn2O3	MnO2	(MnO3)	Mn2O7
Ari-arian	binibigkas na basic	basic	amphoteric	acidic	malakas acidic
Hydroxides	Mn(OH)2	Mn(OH)3	Mn(OH) 4 H 2 MnO 3	H2MnO4	HMnO4
Ari-arian	binibigkas na basic	basic	amphoteric	acidic	lubhang acidic
Mga pamagat	mangganeso(II) haydroksayd; Mn(II) na mga asin	mangganeso(III) haydroksayd; Mn(III) na mga asin	mangganeso(IV) haydroksayd; manganates(IV)	Manganese (VI) acid; manganates(VI)	mangganeso (VII) acid; permanganate
Pagpapalakas ng mga katangian ng acid
Pagpapalakas ng mga pangunahing katangian

Manganese (II) compounds. Ang Manganese (II) oxide at hydroxide ay nagpapakita lamang ng mga pangunahing katangian. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit madaling matunaw sa mga acid upang bumuo ng divalent manganese salts.

Karamihan sa mga divalent na manganese salt ay lubos na natutunaw sa tubig at sumasailalim sa hydrolysis sa cation. Ang mga matipid na natutunaw na asin ay kinabibilangan ng mga intermediate salt - sulfide, phosphate at carbonate.

Sa mala-kristal na estado, ang mga manganese (II) na asing-gamot ay may bahagyang kulay rosas na kulay;

Ang divalent manganese hydroxide ay nabuo nang hindi direkta - sa pamamagitan ng pagkilos ng alkali sa mga solusyon sa asin. Sa sandali ng pagbuo, ang isang puting precipitate ay nabuo (mas madalas na sinusunod bilang isang solid), na sa hangin ay unti-unting nagiging kayumanggi sa ilalim ng impluwensya ng atmospheric oxygen:

2Mn(OH) 2(s) + 2H 2 O (l) + O 2(g) → 2Mn(OH) 4(s)

Ang Manganese (II) ay bumubuo ng mga kumplikadong compound na may bilang ng koordinasyon na anim. Sa mga may tubig na solusyon, ang mga cationic complex ay kilala sa anyo ng isang aqua complex [ Mn(H 2 O) 6 ] 2+ at ammonia [ Mn(NН 3) 6 ] 2+ at anionic – thiocyanate [ Mn(N.S.C.) 6 ] 4– at cyanide [ Mn(CN) 6 ] 4- . Ngunit ang mga kumplikadong compound ng divalent manganese ay hindi matatag at mabilis na nasira sa may tubig na mga solusyon.

Ang mga compound ng Manganese (II) ay nagpapakita ng mga nagpapababang katangian, nag-oxidizing sa isang neutral na kapaligiran sa manganese (IV), sa isang malakas na alkaline na kapaligiran sa manganese (VI), at sa isang acidic na kapaligiran sa manganese (VII):

3MnSO 4 (a) + 2KClO 3 (a) +12KOH (a) → 3K 2 MnO 4 (a) + 2KCl (a) + 3K 2 SO 4 (a) + 6H 2 O (l)

2MnSO 4 (c) +5PbO 2 (t) +6HNO 3 (c) →2HMnO 4 (c) +3Pb(NO 3) 2 (c) +2PbSO 4 (c) +2H 2 O (l)

Kung in vitro Mn 2+ nagpapakita ng mga katangian ng pagpapanumbalik, pagkatapos ay sa vivo Mn 2+ Ang mga katangian ng pagpapanumbalik ay mahina na ipinahayag dahil sa nagpapatatag na epekto ng mga bioligands.

Manganese (III) compounds. Ang mga asin ng trivalent manganese ay madilim ang kulay at may posibilidad na bumuo ng mga kumplikadong asing-gamot (mga acid complex). Lahat ng manganese(III) salts ay hindi matatag. Sa isang acidic na solusyon madali silang nabawasan sa manganese (II) salts. Sa isang neutral na solusyon, ang mga simpleng asin ay madaling mag-hydrolyze upang bumuo ng hydroxide Mn(III), na mabilis na nagbabago sa hangin sa manganese (IV) hydroxide. Manganese(III) hydroxide – Mn2O3ּ H 2 O o MnО(OH) natural na nangyayari bilang isang mineral manganita(kayumanggi manganese ore). Ang artipisyal na ginawang manganese (III) hydroxide ay ginagamit bilang itim-kayumanggi na pintura. Manganese (III) oxide, kapag pinainit sa temperatura na higit sa 940 o C sa hangin o higit sa 1090 o C sa isang stream ng oxygen, ay nagiging halo-halong oxide Mn3O4 matatag na komposisyon, na ginagamit sa pagsusuri ng timbang.

Manganese(IV) compounds. Oksido Mn(IV) ang pinaka-matatag na compound ng oxygen ng mangganeso sa ilalim ng normal na mga kondisyon. MnO2 at ang katumbas na hydroxide nito ay halos hindi matutunaw sa tubig.

MnO2 mga palabas redox duality. Sa isang acidic na kapaligiran ito ay gumaganap bilang isang malakas na oxidizing agent (+ 1.23 V), na binabawasan sa Mn(II). Ang isa sa mga pamamaraan para sa paggawa ng chlorine ay batay sa ari-arian na ito:

MnO 2 (s) + 4HCl (c) → MnCl 2 (c) + Cl 2 (g) + 2H 2 O (l)

Sa isang alkalina na kapaligiran sa ilalim ng impluwensya ng mga ahente ng oxidizing Mn(IV) nag-oxidize sa Mn(VI).

Manganese(IV) hydroxide exhibits amphoteric na karakter– acidic at basic sa pantay na sukat.

Ang mga asing-gamot ng Manganese(IV) ay hindi matatag at nabubulok sa may tubig na mga solusyon upang bumuo ng mga asin Mn(II).

Manganese(VI) compounds. Ang hexavalent manganese oxide ay hindi nahiwalay sa libreng anyo. Ang Manganese (VI) hydroxide ay nagpapakita ng isang acidic na katangian. Ang libreng manganese (VI) acid ay hindi matatag at hindi katimbang sa isang may tubig na solusyon ayon sa sumusunod na pamamaraan:

3H 2 MnO 4 (c) → 2HMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 2H 2 O (l).

Ang Manganate (VI) ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng manganese dioxide na may alkali sa pagkakaroon ng mga oxidizing agent at may emerald green na kulay. Sa isang malakas na alkaline na kapaligiran, ang manganates (VI) ay medyo matatag. Kapag nagpapalabnaw ng mga solusyon sa alkalina, nangyayari ang hydrolysis, na sinamahan ng disproportionation:

3K 2 MnO 4 (c) + 2H 2 O (l) → 2KMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 4KOH (c).

Ang Manganate (VI) ay malakas na oxidizing agent na nababawasan sa isang acidic na kapaligiran sa Mn(II), at sa neutral at alkaline na kapaligiran – hanggang sa MnO2. Sa ilalim ng impluwensya ng malakas na oxidizing agent, ang manganates (VI) ay maaaring ma-oxidize sa Mn(VII):

2K 2 MnO 4 (c) + Cl 2 (g) → 2KMnO 4 (c) + 2KCl (c).

Kapag pinainit sa itaas 500 o C, ang manganate (VI) ay nabubulok sa mga produkto:

manganate (IV) at oxygen:

2K 2 MnO 4(t) → K 2 MnO 3(t) + O 2(g).

Manganese (VII) compounds. Manganese(VII) oxide – Mn2O7 ay inilabas bilang isang madilim na berdeng madulas na likido kapag ang puro sulfuric acid ay tumutugon sa potassium permanganate:

2KMnO 4 (t) + H 2 SO 4 (k) = K 2 SO 4 (c) + Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l).

Ang Manganese (VII) oxide ay matatag hanggang 10 o C at nabubulok nang paputok ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Mn 2 O 7 (l) → 2 MnO 2 (s) + O 3 (g).

Kapag nakikipag-ugnayan Mn2O7 Ang permanganic acid ay nabuo sa tubig HMnO4, na may kulay lila-pula:

Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l) = 2HMnO 4 (c) (sa anyo lamang ng MnO 4 – at H + ions).

Hindi posible na makakuha ng anhydrous permanganic acid sa solusyon na ito ay matatag hanggang sa isang konsentrasyon ng 20%. Ito napakalakas na acid, ang maliwanag na antas ng dissociation sa isang solusyon na may konsentrasyon na 0.1 mol/dm 3 ay 93%.

Ang permanganic acid ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Nakikipag-ugnayan pa nang mas masigla Mn2O7, ang mga nasusunog na sangkap ay nag-aapoy kapag nadikit dito.

Ang mga asin ng permanganic acid ay tinatawag permanganate. Ang pinakamahalaga sa mga ito ay potassium permanganate, na isang napakalakas na ahente ng oxidizing. Ang mga katangian ng oxidizing nito patungo sa mga organic at inorganic na sangkap ay madalas na nakatagpo sa pagsasanay ng kemikal.

Rate ng pagbawi permanganate ion depende sa kalikasan ng kapaligiran:

acidic na kapaligiran Mn(II) (Mn 2+ salts)

MnO 4 - +8H + +5ē = Mn 2+ +4H 2 O, E 0 = +1.51 B

Permanganate neutral medium Mn(IV) (manganese(IV) oxide)

MnO 4 - +2H 2 O+3ē=MnO 2 +4OH - ,E 0 = +1.23 B

alkalina na kapaligiran Mn(VI) (manganate M 2 MnO 4)

MnO 4 - +ē = MnO 4 2-, E 0 = +0.56 B

Tulad ng makikita, ang mga permanganate ay nagpapakita ng pinakamalakas na katangian ng pag-oxidizing sa isang acidic na kapaligiran.

Ang pagbuo ng manganates ay nangyayari sa isang malakas na alkalina na solusyon, na pinipigilan ang hydrolysis K2MnO4. Dahil ang reaksyon ay karaniwang nagaganap sa medyo dilute na solusyon, ang panghuling produkto ng pagbabawas ng permanganate sa isang alkaline na kapaligiran, tulad ng sa isang neutral na kapaligiran, ay MnO 2 (tingnan ang disproportionation).

Sa temperatura na humigit-kumulang 250 o C, ang potassium permanganate ay nabubulok ayon sa sumusunod na pamamaraan:

2KMnO 4 (t) K 2 MnO 4 (t) + MnO 2 (t) + O 2 (g)

Ang potassium permanganate ay ginagamit bilang isang antiseptiko. Ang mga may tubig na solusyon na may iba't ibang konsentrasyon mula 0.01 hanggang 0.5% ay ginagamit upang disimpektahin ang mga sugat, pagmumog at iba pang mga pamamaraang anti-namumula. Matagumpay na ginagamit ang 2 - 5% na solusyon ng potassium permanganate para sa mga paso sa balat (natutuyo ang balat at hindi nabubuo ang bula). Para sa mga buhay na organismo, ang mga permanganate ay mga lason (nagdudulot sila ng coagulation ng protina). Ang kanilang neutralisasyon ay isinasagawa gamit ang isang 3% na solusyon H 2 O 2, acidified na may acetic acid:

2KMnO 4 +5H 2 O 2 +6CH 3 COOH →2Mn(CH 3 COO) 2 +2CH 3 COOC +8H 2 O+ 5O 2

Ang Manganese ay isang biologically active trace element na matatagpuan sa mga buhay na organismo. Ang katawan ng tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 12 mg ng mangganeso, na may 43% ng halagang ito ay matatagpuan sa mga buto at ang iba ay sa malambot na mga tisyu. Ito ay bahagi ng isang bilang ng mga enzyme. Pinahuhusay ng divalent manganese ang catalytic na aktibidad ng isang malaking bilang ng mga enzyme ng iba't ibang klase - transferases, hydrolases, isomerases. Ang manganese-containing enzyme glutamine synthetase catalyzes ang biosynthesis ng glutamine mula sa glutamic acid at ammonia na may partisipasyon ng ATP. Mga ion Mn 2+ patatagin ang conformation ng mga nucleic acid, lumahok sa mga proseso ng pagtitiklop ng DNA, RNA at synthesis ng protina. Mga ion Mn 3+ kasama nina Fe 3+ ay bahagi ng transferrin, superoxide dismutase at acid phosphatase - bahagi ng tipikal na metalloproteins.

Ang manganese ay nakakaapekto sa hematopoiesis, paglago, pagpaparami, mineral, lipid at carbohydrate metabolism, at pag-unlad ng kalansay.

Sa toxicology, ang potassium permanganate ay ginagamit para sa qualitative detection ng methanol, novocaine, at cocaine.

Ang isang solusyon ng potassium permanganate ay ginagamit bilang isang titrant para sa dami ng pagpapasiya ng pagbabawas ng mga ahente: Fe 2+, C2O42-, poly- at hydroxycarboxylic acid, aldehydes, formic, uric, ascorbic acid sa pamamagitan ng direktang titration at isang bilang ng mga oxidizing agent (halimbawa, nitrates at nitrite) sa pamamagitan ng reverse titration.

Ang mga compound ng Manganese ay malakas na lason na kumikilos sa central nervous system, na nakakaapekto sa mga bato, baga, at puso.

Mga compound ng Manganese. Mga oxide, hydroxides.

Ang Manganese ay bumubuo ng ilang oxides. Ang pinaka-stable ay

МnО Мn2O3 МnO2 Мn2O7

Ang Manganese (VII) oxide Mn2O7 ay isang itim-berde na madulas na likido, sa itaas ng 50°C ito ay nabubulok upang bumuo ng oxygen at mas mababang mga oksido, at sumasabog sa mas mataas na temperatura:

2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2.

Nagpapakita ng mga acidic na katangian. Tumutugon sa tubig upang bumuo ng permanganic acid:

Mn2O7 + H2O = 2HMnO4.

Ang manganese oxide ay maaari lamang makuha nang hindi direkta:

2KMnO4 + H2SO4 = Mn2O7 + K2SO4 + H2O.

Ang permanganic acid ay isang malakas na acid, napaka hindi matatag, nabubulok sa itaas ng 3°C:

4HMnO4 = 4MnO2 + 2H2O + 3O2.

Ang Manganese (II) oxide MnO at ang kaukulang hydroxides na Mn(OH)2 ay mga pangunahing sangkap.

Tumutugon sila sa mga acid upang bumuo ng mga manganese (II) salts

MnO + 2HCl = MnCl2 + 2H2O

Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl2 + 2H2O

Ang Mn(OH)2 ay nakukuha sa pamamagitan ng pagkilos ng alkalis sa mga natutunaw na Mn2+ salts

MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2↓ + 2H2O

Mn2+ + 2OH- = Mn(OH)2↓

puting namuo

Dahil sa kawalang-tatag, ang Mn(OH)2 ay na-oxidize na sa hangin, na bumubuo ng Mn(OH)4

2Mn(OH)2 + O2 + 2H2O = 2Mn(OH)4

Ang reaksyong ito ay husay para sa Mn2+ cation

Ang Manganese (IV) Qoxide, o manganese dioxide, MnO2 at Mn(OH)4 hydroxide ay mga amphoteric substance.

Kapag ang MnO2 ay tumutugon sa sulfuric acid, ang mababang-stable na manganese (IV) sulfate ay nabuo.

МnО2 + 2H2SO4 = Mn(SO4)2 + 2 Н2O

Kapag ang MnO2 ay pinagsama sa alkalis, ang isang reaksyon ay nangyayari sa pagbuo ng manganites (IV), na dapat ituring bilang mga asing-gamot ng permanganate acid H4MnO4.

MnO2 + 4KOH = K4MnO4 + 2H2O

Ang Manganese (IV) oxide, depende sa mga sangkap kung saan ito tumutugon, ay maaaring magpakita ng mga katangian ng parehong oxidizing agent at isang reducing agent.

4HCl + MnO2 = MnCl2 + Cl2 + 2H2O

2MnO2 + 3РbО2 + 6НNOz = 2НМnО4 + 3Рb(NO3)2 + 2 Н2O

Sa unang reaksyon, ang MnO2 ay kumikilos bilang isang ahente ng oxidizing, sa pangalawa - bilang isang ahente ng pagbabawas.

Kaya, sa serye ng mga manganese oxide at hydroxides na may iba't ibang mga estado ng oksihenasyon, lumilitaw ang isang pangkalahatang pattern: sa pagtaas ng antas ng oksihenasyon, ang pangunahing katangian ng mga hydroxide oxide ay humina, at ang acidic na karakter ay tumataas.

Ang mga asin ng manganese acid ay tinatawag na permanganate.

Ang pinakatanyag ay potassium permanganate salt KMnO4 - isang madilim na lilang mala-kristal na substansiya, katamtamang natutunaw sa tubig. Ang mga solusyon ng KMnO4 ay may madilim na pulang-pula na kulay, at sa mataas na konsentrasyon - lila, katangian ng MnO4-anion.

Ang potassium permanganate ay nabubulok kapag pinainit

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Ang potassium permanganate ay isang napakalakas na ahente ng pag-oxidize; Ang antas ng pagbabawas ng mangganeso ay lubos na nakasalalay sa pH ng kapaligiran.

Ang mga asin ng manganese acid - permanganate - ay naglalaman ng permanganate ion MnO4-, sa solusyon ang mga ito ay lila. Nagpapakita sila ng mga katangian ng pag-oxidizing (II) na mga compound ay nabuo sa isang acidic na kapaligiran:

2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O

sa neutral – manganese (IV):

2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

sa alkalina - mangganeso (VI):

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

Kapag pinainit, nabubulok sila:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.

Ang potassium permanganate ay nakuha ayon sa sumusunod na pamamaraan:

2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O;

pagkatapos ay ang manganate ay na-convert sa permanganate sa pamamagitan ng electrochemical oxidation, ang pangkalahatang equation ng proseso ay may anyo:

2K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + 2KOH + H2.

Nabibilang sa pangkat VII. Matatagpuan sa ikaapat na yugto sa pagitan ng chromium at bakal. May atomic number na 25. Manganese formula 3d 5 4s 2 .

Binuksan ito noong 1774. Manganese atom may timbang na 54.938045. Naglalaman ng isotope 55Mn, at natural mangganeso ganap na binubuo nito. Ang estado ng oksihenasyon ng metal ay mula 2 hanggang 7. Ang electronegativity ng Mn ay 1.55. Materyal ng paglipat.

Mga koneksyon mangganeso 2 bumubuo ng oxide at dioxide. Ipakita ang mga pangunahing katangian ng elemento. Mga pormasyon ng manganese 3 at mangganeso 4 naiiba sa mga katangian ng amphoteric. Sa mga kumbinasyon ng metal 6 at 7 ang nangungunang mga katangian ay mangganeso acids. Ang Element No. 25 ay bumubuo ng maraming uri ng mga asin at iba't ibang binary compound.

Ang pagmimina ng mangganeso ay isinasagawa sa lahat ng dako sa Russia at sa mga kalapit na bansa. Sa Ukraine mayroong isang espesyal Manganets – lungsod, na matatagpuan sa maraming pormasyon ng manganese ore.

Paglalarawan at katangian ng mangganeso

Ang kulay-pilak na puting kulay na may bahagyang kulay-abo na kulay ay nagpapatingkad dito mangganeso. Tambalan Ang elemento ay may isang admixture ng carbon, na nagbibigay ito ng isang kulay-pilak-puting kulay. Ito ay nakahihigit sa bakal sa tigas at brittleness. Sa anyo ng mga pinong abrasive ito ay pyrophoric.

Kapag nakikipag-ugnayan sa hangin, nangyayari ito oksihenasyon ng mangganeso. Ito ay natatakpan ng isang oxide film na pinoprotektahan ito mula sa kasunod na mga reaksyon ng oksihenasyon.

Natutunaw ito sa tubig at ganap na sumisipsip ng hydrogen nang hindi tumutugon dito. Kapag pinainit, nasusunog ito sa oxygen. Aktibong tumutugon sa chlorine at sulfur. Kapag nakikipag-ugnayan sa acidic oxidizing agent, ito ay bumubuo mga asing-gamot na mangganeso.

Densidad - 7200 kg/m3, punto ng pagkatunaw - 1247°C, punto ng kumukulo - 2150°C. Tiyak na kapasidad ng init - 0.478 kJ. May electrical conductivity. Ang pakikipag-ugnay sa chlorine, bromine at yodo ay bumubuo ng mga dihalides.

Sa mataas na temperatura, nakikipag-ugnayan ito sa nitrogen, phosphorus, silicon at boron. Mabagal na tumutugon sa malamig na tubig. Sa panahon ng pag-init, tumataas ang reaktibiti ng elemento. Ang output ay Mn(OH)2 at hydrogen. Kapag ang manganese ay pinagsama sa oxygen, nabubuo ito mangganeso oksido. Mayroong pitong pangkat:

Manganese(II) oxide. Monoxide. Hindi nakikipag-ugnayan sa tubig. Madaling mag-oxidize, na bumubuo ng isang malutong na crust. Kapag pinainit ng hydrogen at aktibong grupo ng mga metal, ito ay nababawasan sa manganese. Mayroon itong berde at kulay abo-berdeng kristal na kulay. Semiconductor.

Manganese (II,III) oxide. Mga kristal ng kayumanggi - itim na kulay Mn3O4. Paramagnetic. Sa natural na kapaligiran ito ay matatagpuan bilang mineral hausmannite.

Manganese (II, IV) oxide. Inorganic compound Mn5O8. Maaaring ituring bilang manganese orthomanganit. Hindi matutunaw sa H2O.

Manganese (III) oxide - itim na kristal ng Mn2O3. Huwag mag-react sa tubig. Ito ay natural na matatagpuan sa mga mineral na braunite, kurnakite at bixbyite.

Manganese (IV) oxide o manganese dioxide MnO2. Madilim na kayumangging pulbos na hindi matutunaw sa tubig. Sustainable formation ng mangganeso. Ang mineral ay naglalaman ng pyrolusite. Sumisipsip ng chlorine at heavy metal salts.

Manganese(VI) oxide. Madilim na pulang amorphous na elemento. Tumutugon sa tubig. Ganap na nabubulok kapag pinainit. Ang mga reaksiyong alkalina ay bumubuo ng mga deposito ng asin.

Manganese(VII) oxide. Malangis na maberde-kayumangging likido Mn2O7. Malakas na ahente ng oxidizing. Sa pakikipag-ugnay sa mga nasusunog na mixtures, agad itong nag-aapoy sa kanila. Maaari itong sumabog mula sa isang shock, isang matalim at maliwanag na flash ng liwanag, o pakikipag-ugnayan sa mga organic na bahagi. Kapag nakikipag-ugnayan sa H 2 O, ito ay bumubuo ng permanganic acid.

Ang mga manganese salt ay mga katalista para sa mga proseso ng oxidative na kinasasangkutan ng oxygen. Ginagamit ang mga ito sa mga dryer. Ang langis ng flaxseed na may pagdaragdag ng naturang drying agent ay tinatawag na drying oil.

Mga aplikasyon ng mangganeso

Mn ay malawakang ginagamit sa ferrous metalurhiya. Magdagdag ng haluang metal bakal mangganeso(ferromanganese). Ang proporsyon ng mangganeso sa loob nito ay 70-80%, carbon 0.5-7%, ang natitira ay bakal at mga dayuhang impurities. Pinagsasama ng Element 25 sa paggawa ng bakal ang oxygen at sulfur.

Mga pinaghalong ginamit kromo - mangganeso, -manganese, silikon-manganese. Walang alternatibong kapalit para sa mangganeso sa paggawa ng bakal.

Ang elemento ng kemikal ay gumaganap ng maraming mga function, kabilang ang pagpino at pag-deoxidizing ng bakal. Malawakang ginagamit na teknolohiya sink mangganeso. Ang solubility ng Zn sa magnesium ay 2%, at ang lakas ng bakal, sa kasong ito, ay tumataas sa 40%.

Sa isang blast furnace, inaalis ng manganese ang mga deposito ng sulfur mula sa cast iron. Ang pamamaraan ay gumagamit ng ternary manganin alloys, na kinabibilangan mangganeso tanso at nikel. Ang materyal ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na paglaban ng kuryente, na hindi apektado ng temperatura, ngunit sa pamamagitan ng presyon.

Ginagamit upang gumawa ng mga panukat ng presyon. Ang tunay na halaga para sa industriya ay ang tansong haluang metal - mangganeso. Nilalaman mangganeso dito ay 70%, tanso 30%. Ito ay ginagamit upang mabawasan ang nakakapinsalang ingay sa produksyon. Sa paggawa ng mga paputok na pakete para sa mga kaganapan sa maligaya, ginagamit ang isang halo, na kinabibilangan ng mga elemento tulad ng magnesiyo mangganeso. Ang magnesium ay malawakang ginagamit sa paggawa ng sasakyang panghimpapawid.

Ang ilang mga uri ng manganese salts, tulad ng KMnO4, ay natagpuan ang kanilang aplikasyon sa industriya ng medikal. Ang potassium permanganate ay isang asin ng permanganate acid. Parang dark purple. Ito ay natutunaw sa isang may tubig na kapaligiran, na nagiging kulay ube.

Ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Antiseptiko, may mga katangian ng antimicrobial. Manganese sa tubig madaling mag-oxidize, na bumubuo ng mahinang natutunaw na brown manganese oxide.

Sa pakikipag-ugnay sa protina ng tisyu, bumubuo ito ng mga compound na may binibigkas na mga katangian ng astringent. Sa mataas na konsentrasyon solusyon ng mangganeso ay may nakakairita at nakaka-cauterizing effect.

Potassium mangganeso ginagamit upang gamutin ang ilang sakit at magbigay ng pangunang lunas, at isang bote ng potassium permanganate crystals ang nasa bawat first aid kit.

Ang Manganese ay kapaki-pakinabang para sa kalusugan ng tao. Nakikilahok sa pagbuo at pag-unlad ng mga selula ng central nervous system. Itinataguyod ang pagsipsip ng bitamina B1 at bakal. Kinokontrol ang asukal sa dugo. Kasangkot sa pagbuo ng tissue ng buto.

Nakikilahok sa pagbuo ng mga fatty acid. Nagpapabuti ng mga kakayahan ng reflex, memorya, nag-aalis ng pag-igting ng nerbiyos, pagkamayamutin. Nasisipsip sa mga dingding ng bituka mangganeso, bitamina Ang B, E, posporus, kaltsyum ay nagpapahusay sa prosesong ito, na nakakaapekto sa katawan at mga proseso ng metabolic sa pangkalahatan.

Mga mineral na mahalaga para sa mga tao, tulad ng kaltsyum, magnesiyo, mangganeso, tanso, potasa, iron ay idinagdag sa mga bitamina at mineral complex upang maalis ang kakulangan sa bitamina.

Pati microelements sink, mangganeso at ang bakal ay may malaking papel sa buhay ng halaman. Kasama sa phosphorus at mineral fertilizers.

Presyo ng Manganese

Ang manganese metal ay naglalaman ng hanggang 95% purong mangganeso. Ginagamit ito sa industriya ng bakal at metalurhiko. Tinatanggal ang mga hindi kinakailangang impurities mula sa bakal at binibigyan ito ng mga katangian ng alloying.

Ang Ferromanganese ay ginagamit upang i-deoxidize ang haluang metal sa panahon ng proseso ng pagtunaw sa pamamagitan ng pag-alis ng oxygen mula dito. Pinagsasama ang mga particle ng asupre sa isa't isa, pinapabuti ang mga katangian ng kalidad ng bakal. Pinapalakas ng Manganese ang materyal at ginagawa itong mas lumalaban sa pagsusuot.

Ginagamit ang metal upang lumikha ng mga ball mill, mga makinang gumagalaw sa lupa at dumudurog ng bato, at mga elemento ng sandata. Ang mga rheostat ay gawa sa mangadin alloy. Ang Element No. 25 ay idinagdag sa tanso at.

Ang isang malaking porsyento ng manganese dioxide ay natupok upang lumikha ng mga voltaic cell. sa pagdaragdag ng Mn ito ay ginagamit sa pinong organiko at pang-industriyang synthesis. Ang mga compound na MnO2 at KMnO4 ay kumikilos bilang mga ahente ng oxidizing.

Ang Manganese ay isang sangkap kailangang-kailangan sa ferrous metalurhiya. Natatangi sa pisikal at kemikal na katangian nito. Bumili ng mangganeso makukuha sa mga dalubhasang retail outlet. Ang limang kilo ng metal ay nagkakahalaga ng mga 150 rubles, at isang tonelada, depende sa uri ng koneksyon, ay nagkakahalaga ng mga 100-200 libong rubles.

DEPINISYON

Manganese(IV) oxide sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay lumilitaw ito bilang mga itim na kristal na may kayumangging kulay, na nabubulok kapag pinainit (Larawan 1).

Kabuuang formula - MnO 2. Ang molar mass ng manganese (IV) oxide ay 86.94 g/mol.

kanin. 1. Manganese (IV) oxide. Hitsura.

Hindi tumutugon sa tubig. Ang hydrate MnO 2 ×nH 2 O ay namuo mula sa solusyon Ito ay inililipat sa solusyon sa pamamagitan ng pagkilos ng mga concentrated acid. Nagpapakita ng mga katangian ng redox. Ito ang pinakakaraniwang manganese compound sa kalikasan.

Chemical formula ng manganese oxide 4

Ang kemikal na formula ng manganese (IV) oxide ay MnO 2. Ipinapakita nito na ang molekula na ito ay naglalaman ng isang manganese atom (Ar = 55 amu) at dalawang oxygen atoms (Ar = 16 amu). Gamit ang chemical formula, maaari mong kalkulahin ang molekular na timbang ng manganese (IV) oxide:

Mr(MnO 2) = Ar(Mn) + 2×Ar(O);

Mr(MnO 2) = 55 + 2×16 = 55 + 32 = 87.

Graphic (structural) formula ng manganese oxide 4

Ang structural (graphic) formula ng manganese (IV) oxide ay mas malinaw. Ipinapakita nito kung paano konektado ang mga atomo sa isa't isa sa loob ng isang molekula:

Mga halimbawa ng paglutas ng problema

HALIMBAWA 1

Mag-ehersisyo	Buuin ang mga formula ng dalawang iron oxide kung ang mass fraction ng iron sa mga ito ay 77.8% at 70.0%.
Solusyon	Hanapin natin ang mass fraction sa bawat isa sa mga copper oxide: ω 1 (O) = 100% - ω 1 (Fe) = 100% - 77.8% = 22.2%; ω 2 (O) = 100% - ω 2 (Fe) = 100% - 70.0% = 30.0%. Tukuyin natin ang bilang ng mga moles ng mga elemento na kasama sa tambalan ng "x" (bakal) at "y" (oxygen). Pagkatapos, ang molar ratio ay magiging ganito (iikot natin ang mga halaga ng mga kamag-anak na masa ng atom na kinuha mula sa D.I. Mendeleev's Periodic Table hanggang sa mga buong numero): x:y = ω 1 (Fe)/Ar(Fe) : ω 1 (O)/Ar(O); x:y = 77.8/56: 22.2/16; x:y = 1.39: 1.39 = 1:1. Nangangahulugan ito na ang formula ng unang iron oxide ay FeO. x:y = ω 2 (Fe)/Ar(Fe) : ω 2 (O)/Ar(O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1.25: 1.875 = 1: 1.5 = 2: 3. Nangangahulugan ito na ang formula ng pangalawang iron oxide ay Fe 2 O 3.
Sagot	FeO, Fe2O3

HALIMBAWA 2

Mag-ehersisyo	Sumulat ng pormula para sa tambalan ng hydrogen, iodine at oxygen kung ang mga mass fraction ng mga elemento dito ay: ω(H) = 2.2%, ω(I) = 55.7%, ω(O) = 42.1%.
Solusyon	Ang mass fraction ng elemento X sa isang molekula ng komposisyon NX ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Tukuyin natin ang bilang ng mga moles ng mga elemento na kasama sa tambalan bilang "x" (hydrogen), "y" (iodine), "z" (oxygen). Pagkatapos, ang molar ratio ay magiging ganito (ang mga halaga ng mga kamag-anak na masa ng atom na kinuha mula sa D.I. Mendeleev's Periodic Table ay bilugan sa buong mga numero): x:y:z = ω(H)/Ar(H) : ω(I)/Ar(I) : ω(O)/Ar(O); x:y:z= 2.2/1: 55.7/127: 42.1/16; x:y:z= 2.2: 0.44: 2.63 = 5: 1: 6. Nangangahulugan ito na ang formula para sa compound ng hydrogen, iodine at oxygen ay magiging H 5 IO 6 .
Sagot	H5IO6

Pagkuha ng mangganeso

Gamit ang aluminothermic method, binabawasan ang oxide Mn 2 O 3 na nabuo sa panahon ng calcination ng pyrolusite:

Mga katangian ng kemikal

Dumadaan sa panahon ng oksihenasyon sa hangin. Ang pulbos na manganese ay nasusunog sa oxygen:

Kapag pinainit, ang manganese ay nabubulok ang tubig, pinapalitan ang hydrogen:

Sa kasong ito, ang layer ng manganese hydroxide na nabuo ay nagpapabagal sa reaksyon.

Ang Manganese ay sumisipsip ng hydrogen, at sa pagtaas ng temperatura ang solubility nito sa mangganeso ay tumataas. Sa temperatura sa itaas 1200 °C ito ay tumutugon sa nitrogen, na bumubuo ng mga nitride ng iba't ibang komposisyon.

Ang carbon ay tumutugon sa molten manganese, na bumubuo ng Mn 3 C carbide at iba pa. Ito rin ay bumubuo ng silicides, boride, at phosphides.

Tumutugon sa hydrochloric at sulfuric acid ayon sa equation:

Sa puro sulfuric acid, ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation:

Sa dilute na nitric acid, ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation:

Ang Manganese ay matatag sa alkaline na solusyon.

Manganese oxides at hydroxides

Mga oksido	MnO	Mn2O3	MnO2	(MnO3)	Mn2O7
Ari-arian	binibigkas na basic	basic	amphoteric	acidic	Malakas na acidic
Hydroxides	Mn(OH)2	Mn(OH)3	Mn(OH)4 H2MnO3	H2MnO4	HMnO4
Ari-arian	binibigkas na basic	basic	amphoteric	acidic	lubhang acidic
Mga pamagat	mangganeso(II) haydroksayd; Mn(II) na mga asin	mangganeso(III) haydroksayd; Mn(III) na mga asin	mangganeso(IV) haydroksayd; manganates(IV)	Manganese (VI) acid; manganates(VI)	manganese (VII) acid;

Manganese oxides at hydroxides

Manganese (II) compounds. Ang Manganese (II) oxide at hydroxide ay nagpapakita lamang ng mga pangunahing katangian. Ang mga ito ay hindi matutunaw sa tubig, ngunit madaling matunaw sa mga acid upang bumuo ng divalent manganese salts.

Karamihan sa mga divalent na manganese salt ay lubos na natutunaw sa tubig at sumasailalim sa hydrolysis sa cation. Ang mga matipid na natutunaw na asin ay kinabibilangan ng mga intermediate salt - sulfide, phosphate at carbonate.

Sa mala-kristal na estado, ang mga manganese (II) na asing-gamot ay may bahagyang kulay rosas na kulay;

Ang divalent manganese hydroxide ay nabuo nang hindi direkta - sa pamamagitan ng pagkilos ng alkali sa mga solusyon sa asin. Sa sandali ng pagbuo, ang isang puting precipitate ay nabuo (mas madalas na sinusunod bilang isang solid), na sa hangin ay unti-unting nagiging kayumanggi sa ilalim ng impluwensya ng atmospheric oxygen:

2Mn(OH) 2(s) + 2H 2 O (l) + O 2(g) → 2Mn(OH) 4(s).3MnSO 4 (a) + 2KClO 3 (a) +12KOH (a) → 3K 2 MnO 4 (a) + 2KCl (a) + 3K 2 SO 4 (a) + 6H 2 O (l)

2MnSO 4 (c) +5PbO 2 (t) +6HNO 3 (c) →2HMnO 4 (c) +3Pb(NO 3) 2 (c) +2PbSO 4 (c) +2H 2 O (l).

Manganese(II) oxide MnO - berdeng solid - maaaring makuha sa pamamagitan ng pagbabawas ng manganese (IV) oxide sa isang stream ng hydrogen:
MnO2+H2=MnO+H2O
MnO- isang tipikal na pangunahing oksido, hindi tumutugon sa tubig. Ito ay tumutugma sa manganese (II) hydroxide, Mn(OH)2, na isang mahinang base. Namuo bilang isang kulay ng laman na namuo sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng alkalis sa manganese (II) na mga asing-gamot:
MnСl2+2NaOH=Mn(OH)2¯+2NaCl
Mn(OH)2+2HCl=MnСl2+2H2O
Manganese (II) salts, bilang panuntunan, ay lubos na natutunaw sa tubig, maliban sa Mn3(PO4)2, MnS, MnCO3.

Manganese (III) compounds. Ang mga asin ng trivalent manganese ay madilim ang kulay at may posibilidad na bumuo ng mga kumplikadong asin (mga acid complex ). Lahat ng manganese(III) salts ay hindi matatag. Sa isang acidic na solusyon madali silang nabawasan sa manganese (II) salts. Sa isang neutral na solusyon, ang mga simpleng asin ay madaling mag-hydrolyze upang bumuo ng hydroxide Mn(III), na mabilis na nagbabago sa hangin sa manganese (IV) hydroxide. Manganese(III) hydroxide – Mn2O3ּ H 2 O o MnО(OH) natural na nangyayari bilang isang mineral manganita(kayumanggi manganese ore).

Resibo

Ang mga mineral na matatagpuan sa kalikasan ay braunite, kurnakite at bixbyite - manganese oxide na may iba't ibang impurities.

Oxidation ng manganese(II) oxide:

Pagbawas ng manganese(IV) oxide:

Manganese(IV) compounds. Oksido Mn(IV) ang pinaka-matatag na compound ng oxygen ng mangganeso sa ilalim ng normal na mga kondisyon. MnO2 at ang katumbas na hydroxide nito ay halos hindi matutunaw sa tubig.

Paghahanda ng manganese oxide 4:

· Sa mga kondisyon ng laboratoryo ito ay nakukuha sa pamamagitan ng thermal decomposition ng potassium permanganate.

4KMnO4→4MnO2+2K2O+3O2

· ngunit ang reaksyon ay talagang sumusunod sa equation:

2KMnO4→MnO2+K2MnO4+O2

· Maaari ding ihanda sa pamamagitan ng pag-react ng potassium permanganate sa hydrogen peroxide.

2KMnO4+H2O2→2KOH+2MnO2+2O2

· Sa temperaturang higit sa 100 °C, ang potassium permanganate ay nababawasan ng hydrogen:

2KMnO4+2H2→K2MnO4+MnO2+2H2O

Mga katangian ng kemikal

1) Kapag ang manganese (IV) oxide (pyrolusite) ay pinagsama sa alkalis sa pagkakaroon ng oxygen, ang manganates ay nabuo:

2) Manganese(II) chloride – sa anhydrous state ay lumilitaw ito bilang light pink na dahon at nakukuha sa pamamagitan ng pagtrato sa manganese, ang oxide nito o carbonate na may dry hydrogen chloride

MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O (nakukuha ang chlorine mula sa reaksyong ito sa mga laboratoryo)

MnCO 3 + 2HCl = MnCl 2 + CO 2 + H 2 O

3) MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K 2 MnO 4 + KCl + 3H 2 O (ang reaksyon ay nangyayari sa panahon ng pagsasanib)

4) 2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O.

Manganese(IV) hydroxide exhibits amphoteric na karakter– acidic at basic sa pantay na dami Ang Manganese dioxide ay maaaring makuha sa laboratoryo sa pamamagitan ng calcination ng Mn(NO 3) 2 sa hangin:

Mn(NO 3) 2 = MnO 2 + 2NO 2

Manganese(VI) compounds. Ang hexavalent manganese oxide ay hindi nahiwalay sa libreng anyo. Ang Manganese (VI) hydroxide ay nagpapakita ng isang acidic na katangian. Ang libreng manganese (VI) acid ay hindi matatag at hindi katimbang sa isang may tubig na solusyon ayon sa sumusunod na pamamaraan:

3H 2 MnO 4 (c) → 2HMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 2H 2 O (l).

Ang Manganate (VI) ay nabuo sa pamamagitan ng pagsasama ng manganese dioxide na may alkali sa pagkakaroon ng mga oxidizing agent at may emerald green na kulay. Sa isang malakas na alkaline na kapaligiran, ang manganates (VI) ay medyo matatag. Kapag nagpapalabnaw ng mga solusyon sa alkalina, nangyayari ang hydrolysis, na sinamahan ng disproportionation:

3K 2 MnO 4 (c) + 2H 2 O (l) → 2KMnO 4 (c) + MnO 2 (s) + 4KOH (c).

Ang Manganate (VI) ay malakas na oxidizing agent na nababawasan sa isang acidic na kapaligiran sa Mn(II), at sa neutral at alkaline na kapaligiran – hanggang sa MnO2. Sa ilalim ng impluwensya ng malakas na oxidizing agent, ang manganates (VI) ay maaaring ma-oxidize sa Mn(VII):

2K 2 MnO 4 (c) + Cl 2 (g) → 2KMnO 4 (c) + 2KCl (c).

Kapag pinainit sa itaas 500 o C, ang manganate (VI) ay nabubulok sa mga produkto:

manganate (IV) at oxygen:

2K 2 MnO 4(t) → K 2 MnO 3(t) + O 2(g).

Manganese (VII) compounds. Manganese(VII) oxide – Mn2O7 ay inilabas bilang isang madilim na berdeng madulas na likido kapag ang puro sulfuric acid ay tumutugon sa potassium permanganate:

2KMnO 4 (t) + H 2 SO 4 (k) = K 2 SO 4 (c) + Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l).

Ang Manganese (VII) oxide ay matatag hanggang 10 o C at nabubulok nang paputok ayon sa sumusunod na pamamaraan:

Mn 2 O 7 (l) → 2 MnO 2 (s) + O 3 (g).

Kapag nakikipag-ugnayan Mn2O7 Ang permanganic acid ay nabuo sa tubig HMnO4, na may kulay lila-pula:

Mn 2 O 7 (l) + H 2 O (l) = 2HMnO 4 (c) (sa anyo lamang ng MnO 4 – at H + ions).

Hindi posible na makakuha ng anhydrous permanganic acid sa solusyon na ito ay matatag hanggang sa isang konsentrasyon ng 20%. Ito napakalakas na acid, ang maliwanag na antas ng dissociation sa isang solusyon na may konsentrasyon na 0.1 mol/dm 3 ay 93%.

Ang permanganic acid ay isang malakas na ahente ng oxidizing. Nakikipag-ugnayan pa nang mas masigla Mn2O7, ang mga nasusunog na sangkap ay nag-aapoy kapag nadikit dito. Manganese(VII) oxide Mn 2 O 7 - ang manganese anhydride ay isang green-brown heavy oil na nakuha sa pamamagitan ng pagkilos ng concentrated sulfuric acid sa solid potassium permanganate:

2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Manganese salts

1) Ang solusyon ng manganate ay may madilim na berdeng kulay. Kapag acidified, ang reaksyon ay nangyayari:

2) Kapag na-calcined, ang mga permanganate ay nabubulok sa paglabas ng oxygen (isa sa mga pamamaraan ng laboratoryo para sa paggawa ng purong oxygen). Ang reaksyon ay nagpapatuloy ayon sa equation (gamit ang halimbawa ng potassium permanganate):

3) Sa ilalim ng impluwensya ng malakas na oxidizing agent, ang Mn 2+ ion ay nagbabago sa MnO 4 − ion:

4) Potassium permanganate ay ginagamit bilang isang antiseptiko. Ang mga may tubig na solusyon na may iba't ibang konsentrasyon mula 0.01 hanggang 0.5% ay ginagamit upang disimpektahin ang mga sugat, pagmumog at iba pang mga pamamaraang anti-namumula. Matagumpay na ginagamit ang 2 - 5% na solusyon ng potassium permanganate para sa mga paso sa balat (natutuyo ang balat at hindi nabubuo ang bula). Para sa mga buhay na organismo, ang mga permanganate ay mga lason (nagdudulot sila ng coagulation ng protina). Ang kanilang neutralisasyon ay isinasagawa gamit ang isang 3% na solusyon H 2 O 2, acidified na may acetic acid:

2KMnO 4 +5H 2 O 2 +6CH 3 COOH→2Mn(CH 3 COO) 2 +2CH 3 COOK +8H 2 O+ 5O 2

5) Ang mga permanganate ay nag-oxidize ng mga organikong sangkap sa parehong acidic at alkaline na kapaligiran:

· 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5C 2 H 5 OH → 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5CH 3 COH + 8H 2 O

· 4KMnO 4 + 2NaOH + C 2 H 5 OH → MnO 2 ↓ + 3CH 3 COH + 2K 2 MnO 4 + Na 2 MnO 4 + 4H 2 O

6) MnSO 4 + 2NaOH → Mn(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4

7) Ang lahat ng manganese (II) salts sa ORR na dumadaloy sa mga solusyon ay mga reducing agent:

3Mn(NO 3) 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + 4HNO 3 + 2KNO 3

8) Ang mga manganese (II) salts ay hindi nag-hydrolyze, na bumubuo ng malakas na mga aqua complex:

Mn 2+ + 6H 2 O → 2+

MnCl 2 + 6H 2 O → Cl 2

9) Mn(CN) 2 – isang hindi matutunaw na puting tambalan, dahil sa kumplikadong pagbuo nito ay natutunaw sa pagkakaroon ng KCN:

4KCN + Mn(CN) 2 = K 4 potassium hexocianomanganate

Gayundin:

4KF + MnF 2 = K 4

2KCl + MnCl 2 = K 2

Application ng mga kulay: