Марганецтің ұшпа сутегі қосылысы. Марганец

] оны молекуланың негізгі күйімен байланысты 0-0 өту жолағы ретінде түсіндірді. Ол сол электронды өтуге 620 нм (0-1) және 520 нм (1-0) әлсіз жолақтарын жатқызды. Невин [42NEV, 45NEV] 568 және 620 нм (5677 және 6237 Å) жолақтардың айналмалы және жұқа құрылымына талдау жасап, 7 Π - 7 Σ электрондық өту түрін анықтады. Кейінгі жұмыстарда [48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC] MnH және MnD ауысуының 7 Π - 7 Σ (A 7 Π - X 7 Σ +) тағы бірнеше жолақтарының айналмалы және жұқа құрылымы талданды.

Ажыратымдылығы жоғары лазерлік спектроскопия әдістері марганец изотопында 55 Mn (I = 2,5) және ядролық спиннің болуына байланысты 0-0 жолағында A 7 Π - X 7 Σ + сызықтарының гипержұқа құрылымын талдауға мүмкіндік берді. 1 H протоны (I = 1/2) [ 90VAR/FIE, 91VAR/FIE, 92VAR/GRA, 2007GEN/STE ].

Жақын ИК және күлгін спектрлік аймақтардағы бірнеше MnH және MnD жолақтарының айналмалы және жұқа құрылымы [88BAL, 90BAL/LAU, 92BAL/LIN] талданған. Жолақтардың жалпы төменгі электронды күйі бар төрт квинтеттік ауысуға жататыны анықталды: b 5 Π i - a 5 Σ + , c 5 Σ + - a 5 Σ + , d 5 Π i - a 5 Σ + және e 5. Σ + - a 5 Σ + .

Жұмыста MnH және MnD тербеліс-айналмалы спектрі алынды. X 7 Σ + жердегі электронды күйдегі діріл ауысуларының (1-0), (2-1), (3-2) айналмалы және жұқа құрылымына талдау жасалды.

Төмен температуралық матрицадағы MnH және MnD спектрлері [78VAN/DEV, 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2, 2003WAN/AND] зерттелді. Қатты аргон [78VAN/DEV, 2003WAN/AND], неон және сутегі [2003WAN/AND] MnH және MnD тербеліс жиіліктері газ фазасындағы ΔG 1/2 мәніне жақын. Матрица ығысуының шамасы (MnH ~ 11 см -1 үшін аргондағы максимум) салыстырмалы иондық байланысы бар молекулалар үшін тән.

[78VAN/DEV] алынған электрондық парамагниттік резонанстық спектр негізгі күйдің 7 Σ симметриясын растады. [78VAN/DEV] параметрінде алынған өте жұқа құрылым параметрлері электронды-ядролық қос резонанстық спектрді талдау кезінде [86VAN/GAR, 86VAN/GAR2] нақтыланды.

MnH- және MnD- аниондарының фотоэлектрондық спектрі [83STE/FEI] ішінде алынды. Спектр бейтарап молекуланың негізгі күйіне ауысуларды да, T 0 = 1725±50 см -1 және 11320±220 см -1 энергиямен қоздырылғандарды да анықтайды. Бірінші қозған күй үшін v = 0-ден v = 3-ке дейінгі тербеліс прогрессиясы байқалды және w e = 1720±55 см -1 және w e тербеліс тұрақтылары анықталды. x e = 70±25 см -1. Қоздырылған күйлердің симметриясы анықталмаған, тек теориялық концепцияларға негізделген болжамдар жасалды [83STE/FEI, 87MIL/FEI]. Электрондық спектрден [88BAL, 90BAL/LAU] кейінірек алынған деректер және теориялық есептеулердің [89LAN/BAU] нәтижелері фотоэлектрондық спектрдегі қозған күйлердің 5 Σ + және b 5 Π i екенін бір мәнді түрде көрсетті.

MNH-ны MNH есептеулері жұмыста әр түрлі әдістермен жүргізілді [73bag / Sch / Kun, 81DAS, 81DAS, 83WAR / BAU, 86CHO / LAN, 89LAN / IWA, 96FUJ / IWA, 2003 / және 2003 және Тел, 2004 ж PET, 2006FUR/ PER, 2006KOS/MAT]. Барлық жұмыстарда негізгі күйдің параметрлері алынды, олар авторлардың пікірінше, эксперименттік деректермен жақсы сәйкес келеді.

Термодинамикалық функцияларды есептеу мыналарды қамтиды: а) негізгі күй X 7 Σ + ; б) тәжірибе жүзінде байқалатын қоздырылған күйлер; c) [89LAN/BAU] бойынша есептелген d 5 Δ және B 7 Σ + күйлері; г) 40000 см -1 дейінгі молекуланың басқа байланысқан күйлерін ескере отырып, синтетикалық (бағаланған) күйлер.

MnH және MnD негізгі күйінің діріл тұрақтылары [52NEV/CON, 57HAY/MCC] және [89URB/JON, 91URB/JON, 2005GOR/APP] өте жоғары дәлдікпен алынды. Кестеде Mn.4 мәндері [2005GOR/APP].

MnH және MnD негізгі күйінің айналу константалары [42NEV, 45NEV, 48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC, 74PAC, 75KOV/PAC, 89URB/JON, 91URB/JON/ORRAG, 922V, 9200-де алынды. /APP, 2007GEN /STE]. B0 мәндеріндегі айырмашылықтар 0,001 см -1, B e - 0,002 см -1 шегінде. Олар әртүрлі өлшеу дәлдігіне және деректерді өңдеудің әртүрлі әдістеріне байланысты. Кестеде Mn.4 мәндері [2005GOR/APP].

Бақыланатын қоздырылған күйлердің энергиялары төмендегідей алынды. a 5 Σ + күйі үшін T 0 мәні [ 83STE/FEI ] параметрінен алынған (мәтінде жоғарыдан қараңыз). Кестедегі басқа бестік күйлер үшін. Mn.4 T 0 a 5 Σ + T = 9429,973 см -1 және T = 11839,62 см -1 [ 90BAL/LAU ], T 0 = 20880,56 см -1 және T 0 = 223312 мәндерін қосу арқылы алынған энергиялар. см -1 берілген [92BAL/LIN]. Мемлекет үшін А 7 Π [84HU/GER] бастап T e мәнін көрсетеді.

Мемлекет энергиясы г[89LAN/BAU] бойынша есептелген 5 D 2000 см -1 азаяды, бұл күйдің тәжірибелік және есептелген энергиясы арасындағы айырмашылыққа сәйкес келеді. б 5 Π i. B 7 Σ + энергиясы эксперименттік энергияға қосу арқылы бағаланады А 7 Π потенциалдық қисықтардың графигіндегі осы күйлердің энергетикалық айырмашылықтары [89LAN/BAU].

MnH қозған күйлерінің діріл және айналу константалары термодинамикалық функцияларды есептеуде пайдаланылмаған және анықтама үшін Mn.4 кестеде келтірілген. Діріл тұрақтылары [ 83STE/FEI ] (a 5 Σ +), [ 90BAL/LAU ] () деректеріне сәйкес берілген. в 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] ( г 5 Πi, e 5 Σ +), [ 84HUY/GER ] ( А 7 Π). Айналу тұрақтылары [90BAL/LAU] деректеріне сәйкес берілген ( б 5 Πi, в 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] (a 5 Σ + , г 5 Πi, e 5 Σ +), [ 92VAR/GRA ] ( Б 0 және D 0 А 7 Π) және [ 84HUGH/GER ] (a 1 А 7 Π).

Бақыланбаған электрондық күйлердің энергияларын бағалау үшін Mn + H - иондық моделі қолданылды. Модельге сәйкес, 20000 см -1 төмен молекуланың бұрыннан ескерілген күйлерден басқа күйлері жоқ, яғни. экспериментте байқалған және/немесе есептелген күйлер [89LAN/BAU]. 20000 см -1 жоғары модель үш иондық конфигурацияға жататын қосымша электрондық күйлердің үлкен санын болжайды: Mn + (3d 5 4s)H - , Mn + (3d 5 4p)H - және Mn + (3d 6)H - . Бұл күйлер [2006KOS/MAT] есептелген күйлермен жақсы салыстырылады. Модель бойынша бағаланған күйлердің энергиясы ішінара дәлірек, өйткені олар эксперименттік деректерді ескереді. 20000 см -1 жоғары бағаланған күйлердің көп санына байланысты олар бірнеше энергетикалық деңгейлерде синтетикалық күйлерге біріктірілген (Mn.4-кестені қараңыз).

MnH(g) термодинамикалық функциялары (1.3) - (1.6) , (1.9) , (1.10) , (1.93) - (1.95) теңдеулері арқылы есептелді. Құндылықтар Q intжәне оның туындылары (1.90) - (1.92) теңдеулерін пайдаланып, он төрт қозған күйді ескере отырып есептелді. Q kol.vr ( мен) = (p i /p X)Q kol.vr ( X). X 7 Σ + күйінің діріл-айналмалы бөлу функциясы және оның туындылары энергия деңгейлері бойынша тікелей қосу арқылы (1.70) - (1.75) теңдеулері арқылы есептелді. Есептеулер мәндері бар барлық энергия деңгейлерін ескерді Дж< J макс , v , мұндағы Дж max ,v (1.81) шарттарынан табылды. X 7 Σ + күйінің діріл-айналмалы деңгейлері (1.65) теңдеулер арқылы, коэффициенттердің мәндерімен есептелді. ЫБұл теңдеулердегі kl кестеде келтірілген 55 Mn 1 H молекулалық константаларынан сутегі изотоптарының табиғи қоспасына сәйкес келетін изотоптық модификация үшін (1.66) қатынастарды пайдаланып есептелді. Mn.4. Коэффицент мәндері Ы kl , сондай-ақ мөлшерлер vмакс және Дж lim кестеде берілген. Mn.5.

MnH(g) есептелген термодинамикалық функциялардағы негізгі қателер есептеу әдісіне байланысты. Φº мәндеріндегі қателер( Т) сағ T= 298,15, 1000, 3000 және 6000 К сәйкесінше 0,16, 0,4, 1,1 және 2,3 Дж×K‑1×моль‑1 деп бағаланады.

Термодинамикалық функциялар MnH(g) бұрын [74SCH]-де 5000 К-ге дейінгі қозған күйлерді есепке алмай, [74SCH]-де 6000 К-ге дейінгі қозған күйлерді есепке алмай есептелген.

D° 0 (MnH) = 140 ± 15 кДж× моль‑1 = 11700 ± 1250 см‑1.

Марганец (II) оксиді- MnO – төменгі марганец оксиді, монооксид.

Негізгі оксид. Суда ерімейді. Морт MnO 2 қабықшасын түзу үшін оңай тотығады. Сутегімен немесе белсенді металдармен қыздырғанда марганецке дейін тотықсызданады.

Марганец (II) оксидін инертті газ атмосферасында 300 °С температурада оттегі бар марганец (II) тұздарын күйдіру арқылы алуға болады. Кәдімгі MnO 2-ден 700-900 ° C температурада сутегі немесе көміртегі тотығымен ішінара тотықсыздану арқылы алынады.

Марганец (II) гидроксиді- бейорганикалық қосылыс, Mn(OH) 2 формуласы бар марганец металының гидроксиді, ашық қызғылт түсті кристалдар, суда ерімейді. Әлсіз негізгі қасиеттерді көрсетеді. Ауада тотықсызданады.

Марганец (II) гидроксиді оның тұздарының сілтілермен әрекеттесуінен түзіледі:

Химиялық қасиеттері.

· Марганец (II) гидроксиді ауада қоңыр марганец оксогидроксидіне дейін оңай тотығады, ол одан әрі марганец (IV) оксидіне ыдырайды:

· Марганец (II) гидроксидінің негізгі қасиеттері бар. Қышқылдармен және қышқыл оксидтерімен әрекеттеседі:

· Марганец (II) гидроксидінің қалпына келтіретін қасиеті бар. Күшті тотықтырғыштар болған кезде ол перманганатқа дейін тотыға алады:

Марганец (III) оксиді- бейорганикалық қосылыс, Mn 2 O 3 формуласы бар марганец металл оксиді, қоңыр-қара кристалдар, суда ерімейді.

Түбіртек.

· Табиғатта браунит, курнакит және биксбит минералдары кездеседі – әртүрлі қоспалары бар марганец оксиді.

· Марганец (II) оксидінің тотығуы:

Марганец (IV) оксидінің тотықсыздануы:

Химиялық қасиеттері.

· Қыздырғанда ыдырайды:

· Қышқылдарда еріген кезде ол диспропорцияланады:

· Металл оксидтерімен балқығанда марганит тұздарын түзеді:

Суда ерімейді.

Марганец (III) гидроксиді –Mn2O3ּ H 2 Oнемесе MnО(OH)табиғатта минерал ретінде кездеседі манганита(қоңыр марганец кені). Қара-қоңыр бояу ретінде жасанды жолмен алынған марганец (III) гидроксиді қолданылады.

Қышқылдық тотықтырғыштармен әрекеттескенде ол түзеді марганец тұздары.

Марганец (II) тұздары, әдетте, Mn 3 (PO 4) 2, MnS, MnCO 3 қоспағанда, суда жақсы ериді.

Марганец сульфаты(II) MnSO 4 – ақ тұз, марганецтің (II) ең тұрақты қосылыстарының бірі. Табиғатта MnSO 4 7H 2 O кристалды гидрат түрінде кездеседі. Ол маталарды бояуда, сонымен қатар марганец (II) хлориді MnCl 2-мен бірге басқа марганец қосылыстарын алу үшін қолданылады.

Марганец карбонаты(II) MnCO 3 табиғатта марганец пшат түрінде кездеседі және металлургияда қолданылады.

Марганец нитраты(II) Mn(NO 3) 2 тек жасанды түрде алынады және сирек жер металдарын бөлу үшін қолданылады.

Марганец тұздары оттегінің қатысуымен тотығу процестерінің катализаторы болып табылады. Олар кептіргіштерде қолданылады. Осындай кептіру агенті қосылған зығыр майы кептіру майы деп аталады.

Марганец (IV) оксиді (марганец диоксиді) MnO 2 – суда ерімейтін қою қоңыр ұнтақ. Марганецтің ең тұрақты қосылысы, жер қыртысында кең таралған (минералды пиролюзит).

Химиялық қасиеттері.

Қалыпты жағдайда ол өте инертті әрекет етеді. Қышқылдармен қыздырғанда тотықтырғыш қасиет көрсетеді, мысалы, концентрлі тұз қышқылын хлорға дейін тотықтырады:

Күкірт және азот қышқылдарымен MnO 2 оттегінің бөлінуімен ыдырайды:

Күшті тотықтырғыштармен әрекеттескен кезде марганец диоксиді Mn 7+ және Mn 6+ қосылыстарына дейін тотығады:

Марганец диоксиді амфотерлік қасиет көрсетеді. Сонымен, MnSO 4 тұзының күкірт қышқылы ерітіндісін күкірт қышқылының қатысуымен калий перманганатымен тотықтырғанда Mn(SO 4) 2 тұзының қара тұнбасы түзіледі.

Ал сілтілермен және негіздік оксидтермен қосылған кезде MnO 2 қышқыл оксид ретінде әрекет етіп, тұздар – манганиттер түзеді:

Сутегі асқын тотығының ыдырауының катализаторы болып табылады:

Түбіртек.

Зертханалық жағдайда калий перманганатының термиялық ыдырауы арқылы алынады:

Оны калий перманганатының сутегі асқын тотығымен әрекеттесу арқылы да дайындауға болады. Тәжірибеде алынған MnO 2 сутегі асқын тотығын каталитикалық түрде ыдыратады, нәтижесінде реакция аяқталмайды.

100 °C жоғары температурада калий перманганатының сутегімен тотықсыздануы:

64. Марганец (VI) қосылыстары, алыну әдістері және қасиеттері. Марганец (VII) оксиді, перманган қышқылы және перманганаттар – алынуы, қасиеттері, қолданылуы.

Марганец (VI) оксиді- бейорганикалық қосылыс, MnO 3 формуласы бар марганец металл оксиді, қою қызыл түсті аморфты зат, сумен әрекеттеседі.

Күкірт қышқылында калий перманганатының ерітіндісін қыздырғанда бөлінетін күлгін булардың конденсациясы нәтижесінде түзіледі:

Химиялық қасиеттері.

· Қыздырғанда ыдырайды:

Сумен әрекеттеседі:

Сілтілермен тұздар – манганаттар түзеді:

Марганец (VI) гидроксидіқышқылдық сипатты көрсетеді. Бос марганец (VI) қышқылы тұрақсыз және сулы ерітіндіде келесі схема бойынша диспропорцияланады:

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

Манганаттар (VI)тотықтырғыштардың қатысуымен марганец диоксидінің сілтімен қосылуынан түзіледі және изумруд жасыл түсті болады. Қатты сілтілі ортада манганаттар (VI) айтарлықтай тұрақты. Сілтілік ерітінділерді сұйылтқанда диспропорциямен жүретін гидролиз жүреді:

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

Манганаттар (VI) - қышқыл ортада тотықсызданатын күшті тотықтырғыштар Mn(II),және бейтарап және сілтілі ортада – дейін MnO2.Күшті тотықтырғыштардың әсерінен манганаттар (VI) дейін тотығуға болады Mn(VII):

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

500 o C жоғары қыздырғанда манганат (VI) өнімдерге ыдырайды:

манганат (IV) және оттегі:

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

Марганец (VII) оксиді Mn 2 O 7- жасыл-қоңыр майлы сұйықтық (t pl =5,9 °C), бөлме температурасында тұрақсыз; күшті тотықтырғыш, жанғыш заттармен жанасқанда оларды тұтандырады, мүмкін жарылыс. Органикалық заттармен әрекеттескенде итеруден, жарқыраған жарық жарқылынан жарылады. Марганец (VII) оксиді Mn 2 O 7 концентрлі күкірт қышқылының калий перманганатына әсерінен алуға болады:

Алынған марганец (VII) оксиді тұрақсыз және марганец (IV) оксидіне және оттегіге ыдырайды:

Сонымен бірге озон бөлінеді:

Марганец (VII) оксиді сумен әрекеттесіп, күлгін қызыл түске ие перманган қышқылын түзеді:

Сусыз перманган қышқылын алу мүмкін болмады, ол 20% концентрацияға дейін тұрақты. Бұл өте күшті қышқыл, концентрациясы 0,1 моль/дм 3 ерітіндідегі диссоциацияның көрінетін дәрежесі 93% құрайды.

Перманган қышқылы – күшті тотықтырғыш . Одан да жігерлі әрекеттеседі Mn2O7, жанғыш заттар онымен жанасқанда тұтанады.

Перманган қышқылының тұздары деп аталады перманганаттар . Олардың ең маңыздысы - өте күшті тотықтырғыш болып табылатын калий перманганаты. Оның органикалық және бейорганикалық заттарға тотықтырғыш қасиеттері химиялық тәжірибеде жиі кездеседі.

Перманганат ионының тотықсыздану дәрежесі ортаның табиғатына байланысты:

1) қышқылдық орта Mn(II) (Mn2+ тұздары)

MnO 4 - +8H + +5ē = Mn 2+ +4H 2 O, E 0 = +1,51 B

2) бейтарап орта Mn(IV) (марганец (IV) оксиді)

MnO 4 - +2H 2 O+3ē=MnO 2 +4OH - ,E 0 = +1,23 B

3) сілтілі орта Mn(VI) (манганаттар M 2 MnO 4)

MnO 4 - +ē =MnO 4 2-, E 0 = +0,56B

Көріп отырғанымыздай, перманганаттар ең күшті тотықтырғыш қасиеттерді көрсетеді қышқыл ортада.

Манганаттардың түзілуі гидролизді басатын күшті сілтілі ерітіндіде жүреді K2MnO4. Реакция әдетте жеткілікті сұйылтылған ерітінділерде жүретіндіктен, бейтарап ортадағы сияқты сілтілі ортада перманганаттың тотықсыздануының соңғы өнімі MnO 2 болады (диспетчерцияны қараңыз).

Шамамен 250oС температурада калий перманганаты келесі схема бойынша ыдырайды:

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

Антисептик ретінде калий перманганаты қолданылады. 0,01-ден 0,5%-ға дейінгі әртүрлі концентрациядағы сулы ерітінділер жараларды дезинфекциялау, шаю және басқа да қабынуға қарсы процедуралар үшін қолданылады. Терінің күйіктері үшін калий перманганатының 2 - 5% ерітінділері сәтті қолданылады (тері құрғап, көпіршік пайда болмайды). Тірі организмдер үшін перманганаттар улы болып табылады (олар ақуыздың коагуляциясын тудырады). Оларды бейтараптандыру 3% ерітіндімен жүзеге асырылады H 2 O 2, сірке қышқылымен қышқылдандырылған:

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

65. Рений қосылыстары (II), (III), (VI). Рений (VII) қосылыстары: оксид, рений қышқылы, перренаттар.

Рений (II) оксиді- бейорганикалық қосылыс, ReO формуласы бар рений металл оксиді, суда ерімейтін қара кристалдар гидраттар түзеді.

Рений оксидінің гидраты ReO H 2 O рений қышқылын қышқыл ортада кадмиймен тотықсыздандырғанда түзіледі:

Рений (III) оксиді- бейорганикалық қосылыс, Re 2 O 3 формуласы бар рений металл оксиді, қара ұнтақ, суда ерімейтін, гидраттар түзеді.

Сілтілік ортада рений (III) хлоридінің гидролизі нәтижесінде алынған:

Суда оңай тотығады:

Рений (VI) оксиді- бейорганикалық қосылыс, ReO 3 формуласы бар рений металл оксиді, қою қызыл түсті кристалдар, суда ерімейді.

Түбіртек.

· Рений (VII) оксидінің пропорциясы:

Рений (VII) оксидінің көміртегі тотығымен тотықсыздануы:

Химиялық қасиеттері.

· Қыздырғанда ыдырайды:

· Концентрлі азот қышқылымен тотыққан:

Сілтілік металдар гидроксидтерімен рениттер мен перренаттар түзеді:

· Атмосфералық оттегімен тотыққан:

Сутегімен тотықсызданған:

Рений (VII) оксиді- бейорганикалық қосылыс, Re 2 O 7 формуласы бар рений металл оксиді, ашық сары түсті гигроскопиялық кристалдар, суық суда ериді, ыстық сумен әрекеттеседі.

Түбіртек.

Рений металының тотығуы:

· Рений (IV) оксидін қыздырғанда ыдырау:

Рений (IV) оксидінің тотығуы:

· Рений қышқылын қыздырғанда ыдырау:

Химиялық қасиеттері.

· Қыздырғанда ыдырайды:

· Ыстық сумен әрекеттеседі:

Сілтілермен әрекеттесіп перренаттар түзеді:

· Тотықтырғыш болып табылады:

Сутегімен тотықсызданған:

· Рениймен композицияланады:

Көміртек тотығымен әрекеттеседі:

Рен қышқылы- бейорганикалық қосылыс, HReO 4 формуласы бар оттегі бар қышқыл, тек сулы ерітінділерде болады, тұздар түзеді. перренаттар.

Ренийді ReO және ReS2 сияқты нашар еритін қосылыстардан ерітіндіге ауыстыру еритін перренаттардың немесе рений қышқылының түзілуімен қышқылдық ыдырау немесе сілтілі синтез арқылы жүзеге асырылады. Керісінше, ерітінділерден ренийді алу калий, цезий, таллий және т.б. нашар еритін перренаттар түрінде тұндыру арқылы жүзеге асырылады.Аммоний перренатының өнеркәсіптік маңызы зор, одан металл ренийін сутегімен тотықсыздандыру арқылы алады.

Рен қышқылын Re2O7 суда еріту арқылы алады:

Re2O7 + H2O = 2HReO4.

Рений қышқылының ерітінділерін рений металын сутегі асқын тотығында, бром суында және азот қышқылында еріту арқылы да алады. Артық пероксид қайнату арқылы жойылады. Рен қышқылын ион алмасу және электродиализ арқылы перренаттардан төменгі оксидтер мен сульфидтерді тотықтыру арқылы алады. Ыңғайлы болу үшін 2-кестеде рений қышқылы ерітінділерінің тығыздығы көрсетілген.

Рен қышқылы тұрақты. Перхлор және марганец қышқылдарынан айырмашылығы, ол өте әлсіз тотықтырғыш қасиетке ие. Оның қалпына келуі әдетте баяу жүреді. Тотықсыздандырғыш ретінде металл амальгамалары мен химиялық заттар қолданылады.

Перренаттар сәйкес перхлораттар мен перманганаттарға қарағанда аз ериді және термиялық тұрғыдан тұрақты.

Таллий, цезий, рубидий және калий перренаттарының ерігіштігі ең төмен.

Перренаттар Tl, Rb, Cs, K, Ag нашар еритін заттар, перренаттар, Ba, Pb (II) орташа ерігіштікке ие, перренаттар Mg, Ca, Cu, Zn, Cd, т.б. суда өте ериді. Калий және аммоний перренаттарының бөлігі ретінде рений өнеркәсіптік ерітінділерден оқшауланады.

Калий перренаты KReO4 – кішкентай түссіз алтыбұрышты кристалдар. Ол ыдырамай 555°-та балқиды, жоғары температурада ол жартылай диссоциацияланады. Тұздың рений қышқылының сулы ерітіндісіндегі ерігіштігі суға қарағанда жоғары, ал H2SO4 болған кезде ол іс жүзінде өзгеріссіз қалады.

Аммоний перренаты NH4ReO4 рений қышқылын аммиакпен бейтараптандыру арқылы алынады. Суда салыстырмалы түрде жақсы ериді. Ерітінділерден кристалданғанда KReO4 бар үздіксіз қатты ерітінділер түзеді. Ауада қыздырғанда 200°-тан бастап ыдырайды, құрамында Re2O7 бар сублиматты және ReO2 қара қалдығын береді. Инертті атмосферада ыдырағанда реакцияға сәйкес тек рений (IV) оксиді түзіледі:

2NH4ReO4 = 2ReO2 + N2 + 4H2O.

Тұзды сутекпен тотықсыздандырғанда металл алынады.

Органикалық негіздер бар рений қышқылының тұздарының ішінде ацетат ерітінділерінде, әсіресе нитрон ацетаты артық болғанда ерігіштігі өте төмен C20H17N4ReO4 нитрон перренатын атап өтеміз. Бұл тұздың түзілуі ренийдің мөлшерін анықтау үшін қолданылады.

жалпы шолу

Марганец - IV периодтық топшаның VIIB элементі. Атомның электрондық құрылымы 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2, қосылыстардағы ең тән тотығу дәрежелері +2-ден +7-ге дейін.

Марганец - жер қыртысының 0,1% (массалық үлесі) құрайтын жеткілікті кең таралған элемент. Табиғатта тек қосылыстар түрінде кездеседі, негізгі минералдары пиролюзит (марганец диоксиді) MnO2.), гаусканит Mn3O4және броунит Mn2O3.

Физикалық қасиеттері

Марганец – күмістей ақ, қатты, сынғыш металл. Оның тығыздығы 7,44 г/см 3, балқу температурасы 1245 o C. Марганецтің төрт кристалдық модификациясы белгілі.

Химиялық қасиеттері

Марганец белсенді металл болып табылады, ол алюминий мен мырыш арасында болады. Ауада марганец жұқа оксидті қабықпен жабылған, ол оны қыздырған кезде де одан әрі тотығудан сақтайды. Ұсақталған күйде марганец оңай тотығады.

Бөлме температурасындағы су марганецке өте баяу әсер етеді, бірақ қыздырғанда ол тезірек әрекет етеді:

Ол сұйылтылған тұз және азот қышқылдарында, сондай-ақ ыстық күкірт қышқылында (суықта) ериді. H2SO4ол іс жүзінде ерімейді):

Түбіртек

Марганец мыналардан алынады:

1. ерітіндінің электролизі MnSO 4. Электролиттік әдісте кенді тотықсыздандырып, содан кейін күкірт қышқылы мен аммоний сульфатының қоспасында ерітеді. Алынған ерітінді электролизге ұшырайды.

2. электр пештерінде кремниймен оның оксидтерінен қалпына келтіру.

Қолдану

Марганец қолданылады:

1. легирленген болаттар өндірісінде. Құрамында 15%-ға дейін марганец бар марганецті болат жоғары қаттылық пен беріктікке ие.

2. марганец бірқатар магний негізіндегі қорытпалардың құрамына кіреді; бұл олардың коррозияға төзімділігін арттырады.

Магран оксидтері

Марганец төрт қарапайым оксид түзеді - MnO, Mn2O3, MnO2Және Mn2O7және аралас оксид Mn3O4. Алғашқы екі оксидтің негізгі қасиеттері бар, марганец диоксиді MnO2амфотерлі, ал одан жоғары оксиді Mn2O7перманган қышқылы ангидриді HMnO4. Марганец (IV) туындылары да белгілі, бірақ сәйкес оксиді MnO3алынған жоқ.

Марганец (II) қосылыстары

Тотығу дәрежесі +2 марганец (II) оксидіне сәйкес келеді MnO, марганец гидроксиді Mn(OH) 2 және марганец (II) тұздары.

Марганец (II) оксиді басқа марганец оксидтерін сутегімен тотықсыздандыру арқылы жасыл ұнтақ түрінде алынады:

немесе марганец оксалатының немесе карбонаттың ауасыз термиялық ыдырауы кезінде:

Сілтілер марганец (II) тұздарының ерітінділеріне әсер еткенде, марганец гидроксидінің Mn(OH)2 ақ тұнбасы тұнбаға түседі:

Ауада ол тез қарайып, қоңыр марганец(IV) гидроксид Mn(OH)4-ке тотығады:

Марганец (II) оксиді мен гидроксиді негізгі қасиеттерге ие және қышқылдарда оңай ериді:

Марганец (II) тұздары марганец сұйылтылған қышқылдарда ерігенде түзіледі:

немесе қышқылдардың әртүрлі табиғи марганец қосылыстарына әсерімен, мысалы:

Қатты күйінде марганец (II) тұздары қызғылт түсті бұл тұздардың ерітінділері дерлік түссіз;

Тотықтырғыштармен әрекеттескенде барлық марганец (II) қосылыстары тотықсыздандырғыш қасиет көрсетеді.

Марганец (IV) қосылыстары

Ең тұрақты марганец(IV) қосылысы – қара қоңыр марганец диоксиді. MnO2. Ол төменгі тотығу кезінде де, жоғары марганец қосылыстарының тотықсыздануы кезінде де оңай түзіледі.

MnO2- амфотерлі оксид, бірақ қышқылдық та, негіздік те қасиеттері өте әлсіз көрінеді.

Қышқыл ортада марганец диоксиді күшті тотықтырғыш болып табылады. Концентрлі қышқылдармен қыздырғанда келесі реакциялар жүреді:

Сонымен қатар, екінші реакцияның бірінші сатысында алдымен тұрақсыз марганец (IV) хлориді түзіледі, содан кейін ол ыдырайды:

Біріктірілген кезде MnO2Марганиттер сілтілермен немесе негіздік оксидтермен алынады, мысалы:

Өзара әрекеттесу кезінде MnO2концентрлі күкірт қышқылымен марганец сульфаты түзіледі MnSO4және оттегі бөлінеді:

Өзара әрекеттесу MnO2күшті тотықтырғыштармен марганец (VI) және (VII) қосылыстарының түзілуіне әкеледі, мысалы, калий хлоратымен балқытқанда калий манганаты түзіледі:

ал азот қышқылы – марганец қышқылының қатысуымен полоний диоксидімен әсер еткенде:

MnO 2 қолданбалары

Тотықтырғыш ретінде MnO2тұз қышқылынан хлор алуда және құрғақ гальваникалық элементтерде қолданылады.

Марганец(VI) және (VII) қосылыстары

Марганец диоксидін калий карбонаты мен нитратымен балқытқанда жасыл қорытпа алынады, одан калий манганатының қою жасыл кристалдарын бөліп алуға болады. K2MnO4- өте тұрақсыз перманган қышқылының тұздары H2MnO4:

сулы ерітіндіде манганаттар бір мезгілде марганец диоксиді түзе отырып, марганец қышқылының HMnO4 тұздарына (перманганаттар) өздігінен айналады:

бұл жағдайда ерітіндінің түсі жасылдан қызыл-қызылға дейін өзгереді және қою қоңыр түсті тұнба түзіледі. Сілті болған жағдайда манганаттар қышқыл ортада тұрақты, марганецтің перманганатқа ауысуы өте тез жүреді;

Күшті тотықтырғыштар (мысалы, хлор) манганат ерітіндісіне әсер еткенде, соңғысы толығымен перманганатқа айналады:

Калий перманганаты KMnO4- перманган қышқылының ең танымал тұзы. Ол суда орташа еритін қара-күлгін кристалдар түрінде көрінеді, барлық марганец (VII) қосылыстары сияқты, калий перманганаты күшті тотықтырғыш болып табылады. Ол көптеген органикалық заттарды оңай тотықтырады, темір(II) тұздарын темір(III) тұздарына айналдырады, күкірт қышқылын күкірт қышқылына тотықтырады, тұз қышқылынан хлорды бөледі, т.б.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларында KMnO4(және ол MnO4-)әртүрлі дәрежеде қалпына келтіруге болады. Ортаның рН-ына байланысты тотықсыздану өнімі ион болуы мүмкін Mn 2+(қышқыл ортада), MnO2(бейтарап немесе сәл сілтілі ортада) немесе ион MnO4 2-(жоғары сілтілі ортада), мысалы:

Құрғақ күйде қыздырылған кезде калий перманганаты шамамен 200 o C температурада теңдеу бойынша ыдырайды:

Перманганаттарға сәйкес бос перманганат қышқылы HMnO4сусыз күйде алынбаған және тек ерітіндіде ғана белгілі. Оның ерітіндісінің концентрациясын 20% дейін арттыруға болады. HMnO4- сулы ерітіндіде иондарға толығымен диссоциацияланған өте күшті қышқыл.

Марганец (VII) оксиді немесе марганец ангидриді, Mn2O7Концентрлі күкірт қышқылының калий перманганатына әсерінен дайындауға болады: 2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O

Марганец ангидриді – жасыл-қоңыр түсті майлы сұйықтық. Ол өте тұрақсыз: қызған кезде немесе жанғыш заттармен жанасқанда марганец диоксиді мен оттегіге жарылып кетеді.

Энергетикалық тотықтырғыш ретінде калий перманганаты химиялық зертханаларда және өнеркәсіптерде кеңінен қолданылады, ол сонымен қатар оттегін алу үшін калий перманганатының термиялық ыдырау реакциясы ретінде қолданылады.

Марганецтің ең маңызды қосылыстары ди-, тетра- және жеті валентті марганецтің туындылары болып табылады. Бір валентті марганец туындыларының ішінен тек М5 цианоздары белгілі (мұндағы М - сілтілік металл катионы). Бұл тұздар Mn(P) цианид кешенін электрохимиялық жолмен немесе натрий амальгамымен тотықсыздандыру арқылы алынады. Сұйық аммиакта Mn(I) цианид кешенінің одан әрі тотықсыздануы мүмкін, бұл марганец нөлдік валенттілікке ие болатын M6 қосылысының түзілуіне әкеледі. Mn(I) комплекстері Mn(CO) 5 SCN бейтарап лигандтармен – аминдермен, фосфиндермен, арсиндермен әрекеттесу арқылы алынды.

Mn(P) тұздары қызғылт түсті және негізінен суда, әсіресе хлоридте, нитратта, сульфатта, ацетатта және тиоцианатта жақсы ериді. Аз еритін қосылыстарға сульфид, фосфат және карбонат жатады. Бейтарап немесе аздап қышқыл сулы ерітінділерде Mn(P) күрделі ион [Mn(H 2 0) ] 2+, ал одан да көп қышқыл ерітінділерде - [Mn(H 2 0) 4 ] 2+ түзеді. Mn(III) тұздары қарқынды боялған және күрделі қосылыстар түзуге өте бейім. Олар тұрақсыз және оңай гидролизденеді. Mn(IV) қосылыстары тұрақсыз. Mn02, MnF 4 және Mn(SO 4) 2 сияқты тұрақты Mn(IV) қосылыстарының бірнеше мысалын келтіруге болады. Қышқыл ерітінділерде Mn(IV) ионы тотықсызданады, бірақ күшті тотықтырғыштардың қатысуымен перманганат ионына дейін тотығады. Mn(V) туындыларының ішінде тек тұздары белгілі – кейбір ең белсенді металдардың – Li, Na, K, Sr және Ba гипоманганаттары. Na 3 Mn0 4 Mn0 2 және NaOH (1: 3) қоспасын оттегі атмосферасында 800°С температурада ұстау немесе оттегі ағынында Mn 2 0 3 NaOH-пен әрекеттесу арқылы алынады. Сусыз тұздың түсі қою жасыл, кристалды гидраттар Na 3 Mn0 4 *7H 2 0 көк, Na 3 Mn0 4 *10H 2 0 көк түсті. LiMn0 3 тұзы суда ерімейді, ал NaMn0 3 және KMn0 3 тұздары жақсы ериді, бірақ ішінара гидролизденеді.

Қатты күйде қою жасыл, қара дерлік кристалдар түзетін сілтілік металдардың манганаттары (VI) белгілі. Калий манганаты K 2 Mn0 4 сусыз кристалданады, ал натрий манганаты үшін 4, 6, 10 су молекуласы бар кристал гидраттары белгілі. Сілтілік металдардың манганаттары сұйылтылған сілті ерітінділерінде оңай ериді, мұндай ерітінділер жасыл түсті; Таза су және әлсіз қышқылдар оларды реакцияға сәйкес ыдыратады:

3MnO 4 2- +4H + ↔ 2 MnO 4 - +Mn0 2 + 2H 2 0.

Шамасы, бұл процесс бос перманган қышқылы H 2 Mn0 4 тұрақсыздығына байланысты, бірақ оның диэтил эфирінде тұрақтылығы туралы дәлелдер бар. Ең маңызды Mn(VII) қосылыстары перманганаттар MMP0 4 (мұндағы M – сілтілік металл катионы). KMn0 4 K 2 Mn0 4 электролиттік тотығу арқылы алынады. Кестеде 8-суретте сілтілік металл перманганаттарының суда ерігіштігі көрсетілген.

8-кесте

Сілтілік металл перманганаттарының суда ерігіштігі

Перманганат Са(Mn0 4) 2 * 5H 2 0 суда оңай ериді және ауыз суды зарарсыздандыру үшін қолданылады.

Оксидтер.Келесі марганец оксидтері белгілі: MnO – марганец оксиді немесе оксиді; МП 2 0 3 – марганец сесквиоксиді; Mn0 2 – марганец диоксиді; Mn0 3 - марганец триоксиді немесе марганец ангидриді; МП 2 0 7 – марганец жартылай тотығы немесе марганец ангидриді; MP 3 0 4 – қызыл марганец оксиді деп аталатын аралық марганец оксиді. Барлық марганец оксидтері, MnO қоспағанда, HCl әсер еткенде хлорды бөледі. Конц. Қыздырған кезде H 2 S0 4 марганец оксидтерін ерітіп, оттегін бөліп, MnS0 4 түзеді.

Mn(P) оксиді – сұр-жасылдан қою жасылға дейін реңктері бар жасыл түсті ұнтақ. MnO марганец карбонатын немесе оксалатты сутегі немесе азот атмосферасында күйдіру, сонымен қатар жоғары оксидтерді гидразин, сутек немесе көміртек тотығымен тотықсыздандыру арқылы алады. Mn(II) гидроксиді Mn(II) ерітінділерінен сілтілік металдардың гидроксидтерінің әсерінен желатинді ақ тұнба түрінде бөлінеді. Mn(OH) 2 ауада тұрақты.

Қара Mn 2 0 3 Mn0 2 ауада 550-900°С дейін қыздырғанда немесе Mn(II) тұздарын оттегі немесе ауа ағынында күйдіргенде түзіледі. Mn 2 0 3 сутегі ағынында шамамен 230 ° C температурада қыздырылғанда, алдымен Mn 3 0 4-ке ауысады, ал 300 ° C жоғары температурада - жасыл монооксидке дейін тотықсыздану жүреді. Mn 2 0 3 қышқылдарда еріткенде не Mn(III) тұздары, не Mn(P) және Mn0 2 тұздары түзіледі (қышқылдың және температураның табиғатына байланысты).

Mn(III)-Mn 2 0 3* H 2 0 оксид гидраты немесе марганец метагидроксиді MnO(OH) табиғатта манганит түрінде кездеседі. Mn0 2 - қою сұр немесе қара дерлік қатты зат - Mn(N0 3) 2-ны ауада мұқият күйдірту немесе калий перманганатын сілтілі ортада қалпына келтіру арқылы алынады. Mn0 2 суда ерімейді. 530° С жоғары күйдірілгенде Mn 3 0 4-ке айналады; Mn0 2 күкірт қышқылымен оңай әрекеттесіп, марганец дитионатын түзеді.

MnO 2 + 2H 2 S0 3 = MnS 2 O 6 + 2H 2 0.

Суық конс. H 2 S0 4 Mn0 2-ге әсер етпейді; 110° С дейін қыздырғанда Mn 2 (S0 4) 3 түзіледі, ал одан жоғары температурада Mn 2 (S0 4) 3 MnS0 4-ке айналады. Марганец диоксиді гидрат Mn(P) тұздарын тотықтыру немесе манганаттарды немесе перманганаттарды сілтілі ерітінділерде тотықсыздандыру арқылы алады. MnO(OH) 2 немесе H 2 Mn0 3 – суда іс жүзінде ерімейтін қара немесе қара-қоңыр ұнтақ. MnO, Mn 2 0 3 және Mn 0 2 қоспасынан MnO 6N (NH 4) 2 S0 4 ерітіндісімен селективті еріту арқылы бөлуге болады. MnO NH 4 C1 ерітіндісінде де жақсы ериді. Mn 2 0 3 конц. метафосфор қышқылының ерітіндісін пайдаланып Mn0 2-ден бөлуге болады. H 2 S0 4 . Mn0 2 бұл ерітіндіде ұзақ қыздырғанда да ерімейді. Mn0 2 тотықтырғыштар қатысында сілтілермен балқытқанда марганец қышқылының H 2 Mn0 4 -манганаттар тұздары түзіледі. Манганат ерітінділерін қышқылдандыру кезінде бөлінетін бос H 2 Mn0 4 өте тұрақсыз және келесі схема бойынша ыдырайды:

ZN 2 Mn0 4 = 2НМп0 4 + Mn0 2 + 2Н 2 0.

МП 2 0 7 конц әрекеті арқылы алынады. KMP0 4 бойынша H 2 S0 4. Бұл ауыр, жылтыр, жасыл-қоңыр түсті майлы зат, кәдімгі температурада тұрақты, ал қыздырғанда жарылғыш ыдырайды. Суық судың көп мөлшерінде Mn 2 0 7 ериді және HMn 0 4 түзеді (оның концентрациясының 20% дейін). НМп0 4, сонымен қатар НМп0 4* 2Н 2 0 қою күлгін гигроскопиялық кристалдар 0,3 қосу арқылы алынады. М H 2 S0 4 - 0,3 Мерітіндісі Ba(Mn0 4) 2 температурада<1° С с по­следующим удалением избытка воды и охлаждением смеси до - 75° С . При этой температуре НМп0 4 устойчива, выше +3° С она быстро разлагается. Кристаллическая НМп0 4 *2Н 2 0 устойчива при комнатной температуре в течение 10-30 мин.

Фторидтер. MnF 2 MnCO 3 фтор қышқылымен әрекеттескенде алынады, фторид сұйылтылған HF-де ериді, конц. HCl және HN0 3. Оның суда 20°С ерігіштігі 1,06 г/100 Г. MnF 2 тұрақсыз тетрагидрат MnF 2 * 4H 2 0 түзеді, оңай ыдырайтын аммиак 3MnF 2 * 2NH 3, ал сілтілі металл фторидтерімен - қос тұздар MF * MnF 2 (мұндағы М - сілтілік металл катионы).

MnJ 3 жалғыз белгілі Mn(III) галоген – шарап-қызыл қатты зат, MnJ 2-ге 250°С температурада фтор әсерінен, Mn 2 0 3 HF-де ерігенде немесе KMn0 4 Mn(-мен әрекеттескенде) түзіледі. P) ЖЖ қатысуымен тұз. MnF 3 * 2H 2 0 түрінде кристалданады. MnF 3 реакцияға сәйкес сумен ыдырайды.

2MnF 3 + 2H 2 0 = Mn0 2 + MnF 2 + 4HF.

Сілтілік металдар фторидтерімен MnF 3 қос тұздар MF*MnF 3 және 2MF*MnF 3 түзеді (мұндағы M – сілтілік металл катионы). Mn(IV) фторидті қосылыстардан тек қана қос тұздар 2MF*MnF 4 және MF*MnF 4 белгілі, олар алтын-сары мөлдір кесте тәрізді кристалдар. Су 2KF*MnF 4 ыдыратып, Mn0 2* суды бөледі.

Хлоридтер.Сусыз MnCl 2 құрғақ HCl оксидке, карбонатқа немесе металл марганецке әсер еткенде, сондай-ақ хлор ағынында металдық марганецті жағу арқылы алынады. Mn(II) хлориді MnCl 2* 4H 2 0 түрінде кристалданады, ол екі модификацияда болады. MnS1 2* 2H 2 0, MnS1 2* 5H 2 0, 3MnS1 2 *5H 2 O, MnS1 2* 6H 2 0 кристалды гидраттары да белгілі MnS1 2 суда жақсы ериді (72,3 г/100°С 2). ) және абсолютті спиртте. Оттегі ағынында MnCl 2 Mn 2 0 3-ке айналады, ал HC1 ағынында 1190°С буланып кетеді. MnCl 2 сілтілік металдар хлоридтерімен

MCl*МnС1 2 қос тұздарын түзеді. Келесі негізгі тұздар алынды: MnOHCl, Mn 2 (OH) 3 Cl, Mn 3 (OH) 6 Cl. Хлоридті комплекстердің [Mn(H 2 0) 5 Cl] +, [Mn(H 2 0) 2 Cl 4 ] 2- және т.б. бар екендігі анықталды. Кешендердің құрамы ерітіндідегі Cl - концентрациясына байланысты, сондықтан [Cl - ]>0,3 кезінде. М[Cl - ]>5 M ─ [Mn(H 2 0) 2 C1 4 ] 2- кезінде [Mn(H 2 0) 9 C1]+ кешені түзіледі. Тұрақтылық константалары [MnS1] + , [MnS1 2 ] және [MnS1 3 ] - сәйкесінше 3,85 0,15 тең; 1,80  0,1 және 0,44  0,08. MnS1 3 белгісіз, бірақ M 2 MnS1 6 қос тұздары алынды.

K 2 MpC1 5 реакция арқылы алынады:

KMp0 4 + 8HC1 + KS1 = K 2 MpCl 5 + 2C1 2 + 4H 2 0.

MnCl 4 алдымен пиролузит конц. еріген кезде түзіледі. Алайда, HCl хлордың жойылуымен бірден ыдырайды. М 2 MpS1 6 қосылыстары тұрақтырақ.

K 2 MpCl 6 жоғары салқындатылған 40% HC1-ге кальций перманганаты мен калий хлоридінің ерітінділерін қосу арқылы алынады.

Ca (Mn0 4) 2 + 16HC1 + 4KS1 = 2K 2 MnCl 5 + CaCl 2 + 8H 2 0 + 3Cl 2.

Дәл осындай қосылыс KMn0 4 конс. диэтил эфирімен тотықсыздандырылған. NS1. Белгілі оксихлоридтер: MnOC1 3, Mn0 2 C1 2,

Бромидтер. MnVg 2 сыртқы түрі мен қасиеттері бойынша MnS1 2-ге өте ұқсас. Бірақ бромидтердің қос тұздар түзу қабілеті хлоридтерге қарағанда айтарлықтай төмен. MnBr 2 бір, екі, төрт немесе алты су молекулалары бар кристалды гидраттар түзеді. MnBr 2* 4H 2 0 суда 0°С температурада ерігіштігі 127 г/100 Г. MpBr 3 және оның қос тұздары белгісіз.

Йодидтер. MnJ 2 де MnCl 2-ге ұқсас, тек оның қос тұздар түзу қабілеті мүлде жоқ, MnJ 2 бір, екі, төрт, алты, сегіз немесе тоғыз су молекулалары бар кристалды гидрат түзеді; MnJ 2 сілтілік металдар цианидтерімен әрекеттескенде қос тұздар MnJ 2 *3MCN түзіледі. MnJ 3 және оның қос тұздары алынған жоқ.

Нитраттар. Mn(N0 3) 2 MnC0 3-ке HN0 3 әсер еткенде алынады. Mn(N0 3) 2 бір, үш немесе алты су молекуласымен кристалданады. Mn(N0 3) 2* 6H 2 0 - суда және спиртте оңай еритін әлсіз қызғылт ине тәрізді призмалар. 160-200°С температурада Mn0 2 түзу үшін ыдырайды. Mn(N0 3) 2 суда 18°С ерігіштігі 134 г/100 г сусыз тұз 9 молекулаға дейін аммиак қосуы мүмкін. Mn(N0 3) 2 фракциялық кристалдану арқылы REE нитраттарымен оңай қос тұздар түзеді.

Сульфаттар.Ең тұрақты Mn(II) қосылыстардың бірі MnS0 4 барлық дерлік Mn(II) қосылыстарының күкірт қышқылымен булануы нәтижесінде түзіледі. MnS0 4 жағдайларға байланысты бір, төрт, бес немесе жеті су молекулаларымен кристалданады. MnS0 4* 5H 2 0 – қызыл түсті кристалдар, суда оңай ериді және спиртте ерімейді. Сусыз MnS0 4 – ақ ұнтақ тәрізді сынғыш кристалды масса. Бір валентті металдар мен аммоний сульфаттарымен MnS0 4 оңай қос тұздар M 2 S0 4 *MnSO 4 түзеді. S0 4 2 - құрамы , 2 - және 4 - тұрақтылық константалары сәйкесінше 8,5-ке тең Mn(II) кешендерінің түзілуі белгіленді; 9; 9.3. Mn 2 (S0 4) 3 Mn(III) оксидін немесе гидроксидін сұйылтылған H 2 S0 4 әрекеттестіру арқылы алады. Ол Mn 2 (S0 4) 3 H 2 S0 4 4H 2 0 түрінде кристалданады. Қатты қыздырғанда ол гигроскопиялық жоғары және H 2 S0 4-те еритін Mn 2 (S0 4) 3-ке айналады. Сілтілік металдар сульфаттарымен Mn 2 (S0 4) 3 қос тұздардың екі қатарын құрайды: M 2 S0 4 *Mn 2 (S0 4) 3 және M, сонымен қатар алюминий сияқты тұздар. Ең тұрақты цезий алюминийі CsMn(S0 4) 2 *12H 2 0. Сонымен қатар Fe(III), Cr(III), Al(III) қос тұздары бар.

Mn(S0 4) 2 MnS0 4 калий перманганатымен 50-60° С тотықтыру арқылы алынады. Mn(S0 4) 2 H 2 S0 4 (50-80%) ериді, қара қоңыр түсті ерітінді түзеді. Сұйылтылған күкірт қышқылында және суда гидролизденіп, MnO(OH) 2 бөледі.

Сульфиттер. MnSO 3 MnSO 3-ті құрамында S0 2 бар сумен әрекеттескенде алады. Суда аздап ериді. 70°С төмен температурада MnS0 3 тригидрат түрінде, ал жоғары температурада моногидрат түрінде кристалданады. Сілтілік металл сульфиттерімен MnS0 3 қос тұздар түзеді M 2 S0 3 MnS0 3.

Сульфидтер. MnS аммоний сульфидінің немесе сілтілік металдардың сульфидтерінің Mn(II) тұздарына ерітінділерінің әсерінен алынады. Ұзақ уақыт тұрғанда немесе қыздырғанда қара түсті шөгінді жасыл түстің неғұрлым тұрақты модификациясына айналады. MnS үш модификациясы белгілі. -MnS – кубтық жүйенің жасыл кристалдары (алабандин), -MnS – кубтық жүйенің қызыл кристалдары, -MnS – алтыбұрышты жүйенің қызыл кристалдары. MnS ең еритін сульфидтердің бірі, өйткені катиондардың электрондық құрылымының өзгеруімен олардың сульфидтерінің суда ерігіштігі өзгереді:

Фосфаттар. Натрий фосфатының артық мөлшері бар Mn(II) тұздарының бейтарап ерітінділерінен марганец ортофосфатының кристалды гидраты Mn 3 (P0 4) 2* 7H 2 0 борпылдақ ақ тұнба түрінде тұнба түзеді. Басқа жағдайларда басқа фосфаттарды алуға болады: ди- және метафосфаттар, сондай-ақ қышқыл фосфаттар. Mn(P) тұздарының ерітіндісіне аммоний хлориді мен фосфатты және аз мөлшерде аммиакты қосқанда тамаша кристалданатын қос тұз – марганец – аммоний фосфаты NH 4 MnP0 4 *H 2 0 түзіледі. Бұл реакция гравиметриялық талдауда қолданылады. марганецті анықтауға арналған. Бірнеше Mn(III) фосфаттары белгілі, олардың арасында MnP0 4* H 2 0 ортофосфатының түсі сұр-жасыл, ал Mn(P0 3) 8 метафосфатының түсі қызыл. NH 4 MnP 2 0 7 эмпирикалық формуласы бар марганец күлгін ұнтағы пигментінің дайындалуы сипатталған. Бұл зат 120-340°С температурада көгілдір түсті тұрақсыз өнім түзіліп, ол 340-460°C температурада [Mn 2 (P 4 0 12)] және [Mn 3 (P 3 0 9) 2-ге ыдырайды. ]. Жаңа тұнбаға түскен Mn(OH) 3 H 3 P0 3 ерітіндісімен әрекеттескенде H[Mn(НР0 3) 2 ]*ЗН 2 0 қызыл-күлгін тұнба түзіледі. Марганец фосфаттары суда ерімейді.

Фосфидтер. Марганец фосфидтерінің қасиеттері кестеде келтірілген. 9. Марганец монофосфиді қызыл фосфор мен электролиттік марганецтің вакуумда сублимацияланған қоспасын қыздыру арқылы, ал Mn 2 P және MnP құрамында Mn 2 0 3 және натрий фосфаты бар балқымаларды электролиздеу арқылы алады. Марганец фосфидтері азот қышқылында және акварегияда ериді, фосфор мөлшері азайған сайын ерігіштігі артады.

9-кесте

Марганец фосфидтерінің қасиеттері

Силицидтер. Жартылай өткізгіштік қасиеті бар марганец силицидінің MnSi 1,72 құрамы жақында тазартылды.

Арсенаттар. Қарапайым марганец арсенаттары Mn 3 (As0 4) 2 H 2 0, MnHAs0 4* H 2 0 және Mn(H 2 As0 4) 2, сонымен қатар қос тұздар белгілі.

NH 4 MnAs0 4 *6H 2 0.

Гидридтер. Марганец электродтары арасында сутегідегі электр разряды жағдайында тұрақсыз MnH гидридінің түзілу көрсеткіші бар. Жоғары ұшқыш марганец пентакарбонил гидриді MpH(CO) 5 алынды, онда сутегі инфрақызыл спектрлерді зерттеуге сәйкес марганецпен тікелей байланысады. Түссіз қосылыс, мп. -24,6°C.

Нитридтер. Марганец нитридтерінің физикалық және химиялық қасиеттері аз зерттелген. Бұл тұрақсыз қосылыстар (7-кестені қараңыз) және қыздырғанда азотты оңай бөледі. Mn 2 N және Mn 3 N 2 сутегімен қыздырғанда аммиак түзіледі. Mn 4 N күшті ферромагниттік қасиеттерге ие. Mn 3 N 2 марганец амальгамасын құрғақ азотты ортада қыздыру арқылы алынады.

Боридтер. MnV, MnV 2, MnV 4, Mn 2 V, Mn 3 V 4 және Mn 4 V марганец боридтерінің бар екендігі анықталды, олардағы бор мөлшерінің жоғарылауымен химиялық төзімділік пен балқу температурасы артады. Марганец боридтері 900-1350°С температурада тазартылған аргонда тазартылған бормен электролиттік марганец ұнтақтарының брикеттелген қоспаларын агломерациялау арқылы алынды. Барлық марганец боридтері тұз қышқылында оңай ериді, олардың құрамындағы бор мөлшері артқан сайын еру жылдамдығы төмендейді.

Карбонаттар. MnCO 3 *H 2 0 моногидрат натрий қышқылы карбонаты бар Mn(P) тұзының CO 2 қаныққан ерітіндісінен тұндыру арқылы алынады; атмосфералық оттегі болмаған кезде қысыммен қыздыру арқылы сусызданады. MnCO 3 суда ерігіштігі төмен (PR = 9 * 10-11). Құрғақ күйде ауада тұрақты, дымқыл кезде Mn 20 3 түзілуіне байланысты оңай тотығады және қарайып кетеді. Mn(P) тұздары мен басқа металдардың еритін карбонаттарының әрекеттесуі әдетте негізгі марганец карбонаттарын түзеді.

Пероксид туындылары. Mn(IV) перқышқыл H 4 Mn0 7 [NOMP(OOH) 3 ] қоңыр-қара тұздары түрінде белгілі. Оларды KMn0 4 қатты салқындатылған сілтілі ерітіндіге H 2 0 2 әсер ету арқылы алуға болады. КОН төмен концентрациясында K 2 H 2 Mn0 7, одан да көп концентрацияланған ерітінділерде - K 3 HMn0 7 түзіледі. Екі қосылым да тұрақсыз.

Гетерополистік қосылыстар. Mn(P) Mo0 3 гетерополиқосылысты (NH 4) 3 H 7 *3H 2 0, W0 3 бар Mn(IV) Na 2 H 6 қосылысын түзеді.

Ацетаттар.Сірке қышқылындағы MnCO 3 ерітіндісінен Mn(C 2 H 3 O 2) 2* 4H 2 0 ауада тұрақты бозғылт қызыл инелер түрінде кристалданады. Су ерітіндісінен Mn(C 2 H 3 0 2) 2 екі су молекуласымен кристалданады. Соңғы қосылыс құрғақ ауада тұрақты, бірақ сумен әсер еткенде гидролизге ұшырайды. Mn(C 2 H 3 0 2) 3 Mn (C 2 H 3 0 2) 2 калий перманганатымен немесе хлормен тотығу арқылы алынады. Тек сусыз ацетаты Mn(C 2 H 3 0 2) 3 белгілі, ол оңай гидролизденеді.

Оксалаттар. MnS 2 0 4 қымыздық қышқылы мен Mn(P) тұздарының ыстық ерітінділерімен әрекеттескенде алынады. Суықта үш су молекуласымен кристалданады. Ауада MpS 2 0 4 ZN 2 0 тұрақсыз және MpS 2 0 4 -2H 2 0 айналады. Марганец оксалаты суда сілтілі металл оксалаттарымен қос тұздар түзеді M 2 C 2 0 4 -MnS 2 0; 4. MnS 2 0 4, [Mn(C 2 0 4) 2] 2- және [Mn(C 2 0 4) 3] 4] комплекстерінің сатылы түзілуі - тиісінше тұрақсыздық константалары 7 * 10 - 3, 1,26 * 10 - белгіленді 2 және 1,77*10- 2 Марганец оксалаттары (III) тек сілтілік металдармен күрделі қосылыстар түрінде белгілі. Калий триоксаломанганаты K 3 [Mn(C 2 0 4) 3 ]*3H 2 0 қою қызыл призмалар түрінде кристалданады. Бұл қосылыс жарық немесе жылу әсерінен ыдырайды. [Mn(C 2 0 4)] + , [Mn(C 2 0 4) 2 ]- және [Mn(C 2 0 4) 3 ] 3- кешендерінің тұрақсыздық константалары сәйкесінше 1,05*10- 10-ға тең. ; 2,72*10-17; 3,82*10-20.

Пішімдер.Тұрақтылық константалары сәйкесінше 3 және 15 болатын HCOO-құрамы [Mn(HCOO)] + және [Mn(HCOO) 2 ] бар Mn(P) кешендерінің түзілуі анықталды.

Mn(P) с шарап, лимон, салицил, алмажәне басқа қышқылдар сулы ерітіндіде МП-ның анионға қатынасы 1: 1, этил спиртінде, ацетон мен диоксанда - 1: 2 қатынасында комплекстер түзеді. Mn(P)-ның комплексі аскорбин қышқылықышқыл. Сілтілік ортада түзілген комплекстердің жалпы формуласы n - , мұндағы А – аскорбин қышқылы анионы. МЕН коевойқышқылы Mn(P) күрделі қосылыстар түзеді [MnA(H 2 0) 2 ] + және MnA 2 (мұндағы А - кож қышқылының анионы), тұрақтылығы lg мәндерімен сипатталады. Қ л = 3,95 және lg Қ 2 = тиісінше 2,83.

Купферонмарганецпен нашар еритін қосылыс Mn(C 6 H 5 0 2 N 2) 2 түзеді. Тұнбаның ерігіштігі марганец тұзы мен купферонның артық мөлшерімен артады.

Формальдоксимсілтілі ортада Mn(P) әрекеттескенде ауада қызыл-қоңыр, өте тұрақты комплекске тез тотығатын түссіз күрделі қосылыс береді 2 -.

Натрий диэтилдитиокарбаматы(DDTKNa) Mn(P) бар ашық-сары тұнба түзеді, ол реагенттің артық мөлшерімен ауада қоңыр-күлгін Mn(DDTK) 3 комплексіне айналады. Күрделі тұрақсыздық константасы

2,8*10-5. Марганец диэтилдитиокарбаматының әртүрлі еріткіштерде ерігіштігі кестеде келтірілген. 10.

10-кесте

Марганец диэтилдитиокарбаматының әртүрлі еріткіштерде ерігіштігі

КомплексонIIIмарганецпен (II) Na 2 *6H 2 0 комплекс түзеді – қызғылт реңкті ақ кристалды зат, суда жақсы ериді.

Марганец комплексонаттары да оқшауланған - H 2 MnY*4H 2 0; (NH 4) 2 MnY*4H 2 O; Mn 2 Y*9H 2 0, мұндағы Y 4- этилендиаминтетрасірке қышқылының анионы.

Марганецтің басқа органикалық қосылыстары.Метилтимол көк және ксиленол апельсинмен марганец кешендерінің тұрақсыздық константалары сәйкесінше 0,089*10-6 және 1,29*10-6. Марганец дитизонмен рН > 7 болғанда ғана әрекеттеседі. Марганец дитизонатының құрамы 1-ге тең дитизонға металдың қатынасына сәйкес келеді: 2. Марганец 1-(2-пиридилазо)-нафтол-2 (PAN) бар түсті күрделі қосылыстар түзеді, Суда нашар еритін 4-(2- пиридилазо)-резорбент (PAR), 8-гидроксихинолин (PAR бар комплексті қоспағанда) органикалық еріткіштерде жақсы ериді және марганецті фотометриялық анықтау үшін қолданылады. Марганецті фотометриялық анықтау үшін оның бензолгидроксам қышқылы, антранилгидроксам қышқылы, тенойлтрифторацетон, тиооксин және басқа органикалық реагенттермен комплекстері де қолданылады. PAR және 9-салицифторонмен марганец Mn-нің анионға қатынасы 1: 2-ге тең, тұрақсыздық константалары тиісінше 3,9 * 10 - 12 және 5,5 * 10 - 14 болатын комплекстер түзеді.

Екілік қосылыстар.

«Би» екі дегенді білдіреді. Екілік қосылыстар екі СЭ атомдарынан тұрады.

Оксидтер.

Екі ЧЭ-ден тұратын екілік қосылыстар, олардың біреуі оттегітотығу күйінде - 2 («минус» екі) деп аталады оксидтер.

Оксидтер - жер қыртысында және Әлемде кездесетін қосылыстардың өте кең таралған түрі.

Оксидтердің атаулары схема бойынша түзіледі:

Оксид атауы = «оксид» + генитивтік жағдайда элемент атауы + (тотығу дәрежесі - рим цифры), егер айнымалы болса, тұрақты болса, оны қоймаңыз.

Оксидтерге мысалдар.Кейбіреулері бар тривиальды (тарихи)Аты.

1. H 2 O – сутегі оксиді су

CO 2 - көміртегі тотығы (IV) көмірқышқыл газы (көмірқышқыл газы)

СО – көміртегі тотығы (II) көміртегі тотығы (көміртек тотығы)

Na 2 O - натрий оксиді

Al 2 O 3 - алюминий тотығы алюминий тотығы

CuO - мыс (II) оксиді

FeO – темір(II) оксиді

Fe 2 O 3 - темір (III) оксиді гематиті (қызыл темір рудасы)

Cl 2 O 7 - хлор оксиді (VII)

Cl 2 O 5 - хлор(V) оксиді

Cl 2 O - хлор(I) оксиді

SO 2 – күкірт оксиді (IV) күкірт диоксиді

SO 3 - күкірт оксиді (VI)

СаО - кальций оксиді сөндірілмеген әк

SiO 2 - кремний оксиді құм (кремний диоксиді)

MnO – марганец(II) оксиді

N2O- азот оксиді (I) «күлдіргіш газ»

NO- азот оксиді (II)

N2O3- азот оксиді (III)

NO2-азот оксиді (IV) «түлкі құйрығы»

N2O5- азот оксиді (V)

Химиялық элементтің тотығу дәрежесін ескере отырып, формулаға индекстерді орналастырамыз:

Оксидтерді жаз, СЕ тотығу дәрежелерін орналастыр. Аты бойынша құрастыра білу оксид формуласы.

Басқа екілік қосылыстар.

Ұшқыш сутегі қосылыстары.

Төменгі жағындағы PS-те «Ұшқыш сутегі қосылыстары» көлденең сызық бар.
Мұнда формулалар берілген: RH4 RH3 RH2 RH
Әрбір формула өз тобына жатады.

Мысалы, N(азот) ұшқыш сутегі қосылысының формуласын жазыңыз.

Біз оны PS-тен тауып, V топта қандай формула жазылғанын көреміз.

RH3 бар. R орнына азот элементін қоямыз, ол шығады аммиак NH3.

«8» азотқа дейін 3 электрон қажет болғандықтан, ол оларды үш сутектен алыстатады, азоттың тотығу дәрежесі -3, ал сутектің +;

SiH4 - жағымсыз иісі бар түссіз силан газы.
PH3 – шіріген балық иісі бар улы фосфинді газ

AsH 3 – сарымсақ иісі бар арсин улы газ
H2S – күкіртсутек шіріген жұмыртқаның иісі бар улы газ
HCl – хлорсутексудағы ерітіндісі ауада пайда болатын өткір иісі бар газды тұз қышқылы деп атайды; Ол асқазан сөлінде шағын концентрацияда кездеседі.

NH3 аммиакқатты тітіркендіргіш иісі бар газ.

Оның судағы ерітіндісі деп аталады аммиак.

Металл гидридтері.

Үйде: 19-тармақ, мысалы. 3.4 жазбаша түрде. Жазбалардан екілік қосылыстардың формулаларын, жасалу жолын, атауларын білу.