Марганец. Строение атома, степени окисления. Оксиды, гидроксиды, соли. Перманганат калия

φ°(Mn2+/Mn) = –1,18 В.

Mn + 2H2O = Mn(OH)2 + H2↑.

Mn + 4HNO3 = Mn(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O.

Э + 7HNO3 = HЭO4 + 7NO2↑ + 3H2O, где Э = Tc, Re.

Соединения марганца(II) MnO, Mn(OH)2 и соли катионного типа

При нагревании:

• MnCO3 = MnO + CO2,

• MnO + H2O = Mn(OH)2↓,

• MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2↓ + Na2SO4,

• 2MnSO4 + 2H2O = (MnOH)2SO4 + H2SO4.

Восстановительные свойства:

• 2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O,

• 2Mn(NO3)2 + 5NaBiO3 + 16HNO3 = 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3 + 5NaNO3 + 7H2O,

• 3MnSO4 + 2KMnO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4.

Mn2O3, слабое основание Mn(OH)3 и соли. Соединения марганца(III) легко диспропорционируют:

• 2MnCl3 + 2H2O = MnCl2 + MnO2 + 4HCl.

Соединения марганца(IV)

MnO2 – чёрно-бурый, Mn(SO4)2, Na2MnO3 (манганит натрия).

Окислительные свойства MnO2:

• MnO2 + 4H+ + 2ē = Mn2+ + 2H2O; φ° = 1,23 В.

• MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O,

• MnO2 + 2KBr + H2SO4 = MnSO4 + Br2 + K2SO4 + H2O.

Восстановительные свойства MnO2 (при сплавл.):

• 3MnO2 + 6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + 3H2O + KCl.

Гидролиз:

• Mn(SO4)2 + 2H2O = MnO2 + 2H2SO4.

При сплавлении:

• MnO2 + 2KOH = K2MnO3 + H2O.

Гидролиз:

• K2MnO3 + H2O = MnO2 + 2KOH.

Соли марганцовистой кислоты (H2MnO4) – манганаты.

Получение.

При сплавлении:

• 2KMnO4 + 2KOH + KNO2 = 2K2MnO4 + KNO3 + H2O,

• MnSO4 + 4KOH + 2KNO3 = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O,

• MnSO4 + 2Br2 + 8NaOH = Na2MnO4 + 4NaBr + Na2SO4 + 4H2O.

Диспропорционирование:

• 3K2MnO4 + 2H2O = MnO2 + 2KMnO4 + 4KOH.

Окислительные свойства:

• K2MnO4 + 2K2SO3 + 2H2SO4 = MnSO4 + 3K2SO4 + 2H2O.

• K2MnO4 + K2SO3 + H2O = MnO2 + K2SO4 + 2KOH.

Восстановительные свойства:

• 2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl.

Разложение при нагревании (500 °C):

• 2K2MnO4 = 2K2MnO3 + O2.

Mn2O7, HMnO4 и её соли перманганаты.

Получение:

• 2MnSO4 + 5NaBiO3 + 16HNO3 = 2HMnO4 + 5Bi(NO3)3 + NaNO3 + 2Na2SO4 + 7H2O.

• 2MnSO4 + 5K2S2O8 + 8H2O = 2HMnO4 + 5K2SO4 + 7H2SO4.

• 2KMnO4 + H2SO4(конц.) = Mn2O7 + K2SO4 + H2O.

Сильные окислители, особенно в кислой среде:

• MnO4 - + 2H2O + 3ē = MnO2 + 4OH– ; φ° = +0,60 В;

• MnO4 - + ē = MnO4 2- ; φ° = +0,56 В;

• MnO4 - + 8H+ + 5 ē = Mn2+ + 4H2O; φ° = +1,51 В.

Окислительные свойства:

• 2KMnO4 + 6KI + 4H2O = 2MnO2 + 3I2 + 8KOH,

• 6KMnO4 + KI + 6KOH = 6K2MnO4 + KIO3 + 3H2O,

• 2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O.

Термическое разложение (выше 250 °C):

• 2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.

Водные растворы неустойчивы:

• 4KMnO4 + 2H2O = 4MnO2 + 4KOH + 3O2.

Разложение Mn2O7:

• 2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2.

Mn(OH)2, Mn(OH)3, Mn(OH)4, (H2MnO4), HMnO4.

Основные свойства ослабевают, а кислотные свойства усиливаются в ряду выше.