Марганец и его свойства

Конфигурация и физические свойства марганца

Электронная конфигурация: $\mathrm {1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{2}3d^{5}}$

Рисунок 1. Электронная конфигурация марганца. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Марганец характеризуется высокой температурой плавления и кипения ($\mathrm {t_{пл} = 1244^\circ C, t_{кп} = 1962^\circ C}$), что обусловлено прочной металлической связью в кристаллической структуре. Также марганец обладает достаточно высокой плотностью ($\mathrm { \rho = 7,44 г/см^{3}}$)

Химические свойства марганца

Взаимодействие с неметаллами при нагревании.

$\mathrm {Mn + Cl_2 \to MnCl_2}$

$\mathrm {3Mn + P_2 \to Mn_3P_2}$

$\mathrm {3Mn + N_2 \to Mn_3N_2}$

$\mathrm {Mn + O_2 \to MnO_2}$

Реакция с водой (вытеснение водорода).

$\mathrm {Mn + 2H_2O \to MnO_2 + 2H_2\uparrow}$

Взаимодействие с кислотами.

$\mathrm {Mn +2HCl \to MnCl_2 + 2H_2\uparrow}$

$\mathrm {Mn +{H_2SO_4}_{разб.} \to MnSO_4 + H_2\uparrow}$

$\mathrm {Mn + 2{H_2SO_4}_{конц.} \to MnSO_4 + SO_2\uparrow + 2H_2O}$

$\mathrm {3Mn + 8{HNO_3}_{разб.} \to 3Mn(NO_3)_2 + 2NO\uparrow + 4H_2O}$

$\mathrm {Mn + 4{HNO_3}_{конц.} \to Mn(NO_3)_2 + 2NO_2\uparrow + 2H_2O}$

Реакции с солями менее активных металлов .

$\mathrm {Mn + CuSO_4 \to Cu + MnSO_4}$

Соединения марганца и их химические свойства

В соединениях марганец способен проявлять степени окисления +2, +4, +6 и +7. В соответствии с этим выделяют следующие соединения марганца:

• $\mathrm {Mn^{2+}}$ - MnO, $\mathrm {Mn(OH)_2}$, соли марганца (II). Данные соединения проявляют основные свойства.

  $\mathrm {MnO + 2HCl \to MnCl_2 + H_2O}$

  $\mathrm {MnSO_4 + KOH \to Mn(OH)_2 \downarrow + K_2SO_4}$

• $\mathrm {Mn^{4+}}$ - $\mathrm {MnO_2}$ (амфотерное соединение бурого цвета)

  $\mathrm {MnO_2 + Al \to Mn + Al_2O_3}$

  $\mathrm {MnO_2 + 4HCl \to MnCl_2 + 2H_2O +Cl_2}$

  $\mathrm {Mn(NO_3)_2 \to MnO_2 + NO_2}$

  $\mathrm {2MnO_2 + 2{H_2SO_4}_{конц.} \to 2MnSO_4 + O_2 + 2H_2O}$

  $\mathrm {3MnO_2 + KClO_3 + 6KOH \to 3K_2MnO_4 + KCl + 3H_2O}$

  $\mathrm {MnO_2 + 2FeSO_4 + 2H_2SO_4 \to MnSO_4 + Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O}$

• $\mathrm {Mn^{6+}}$ - $\mathrm {K_2MnO_4}$ (кислота)

  $\mathrm {Na_2SO_3 + 2KMnO_4 + 2KOH \to Na_2SO_4 + 2K_2MnO_4 + H_2O}$

• $\mathrm {Mn^{6+}}$ - $\mathrm {KMnO_4, HMnO_4}$ (кислоты)

  $\mathrm {3C_2H_4 + 2KMnO_4 + 4H_2O \to 3C_2H_4(OH)_2 + 2MnO_2 \downarrow + 2KOH}$

  $\mathrm {2KMnO_4 \to K_2MnO_4 + MnO_2 \downarrow + O_2\uparrow}$

  $\mathrm {K_2O + Mn_2O_7 \to 2KMnO_4}$