Тема: елементи підгрупи мангану

VIІ В групу періодичної системи утворюють Манган, технецій і реній. Атоми їх елементів мають електронну конфігурацію d⁵s², орбіталі d -підрівня мають по одному неспареному електрону. В утворенні хімічного зв’язку можуть приймати участь всі валентні електрони, тому виший ступень окислення +7. Для мангану малохарактерні сполуки, де він проявляє ступень окислення +1, +5. Відновна активність металів VIІ В групи знижується від мангану до ренію.

Манган витискую з розведених хлороводневої та сульфатної кислот Гідроген. Концентровані сірчану кислоту він відновлює до оксиду Сульфуру (ІV), а нітратну кислоту – до оксиду Нітрогену (ІІ). Відомі дигаліди, сульфіди, нітриди, карбіди, силіциди мангану.

З Оксигеном Манган утворює п’ять оксидів: MnО, Mn₂O_3, MnO_2, MnO_3, Mn₂O_7. При збільшенні ступеню окислення мангану згасають основні та підсилюються кислотні властивості його оксидів та гідроксидів. Оксиди мангану (ІІ) та (ІІІ) і відповідні до них гідроксиди мають основний характер. Нерозчинний гідроксид мангану (ІІ) не повітрі легко окислюється до темно-бурого гідроксиду мангану (ІV). Дією сильних окисників сполуки мангану (ІІ) можуть бути переведені до сполук з більш високими ступенями окислення.

Оксид мангану (ІV) – чорна, нерозчинна у воді речовина з помірно виразними амфотерними властивостями. У кислому середовищі виявляється сильним окисником, при цьому відновлюється до солей мангану (ІІ). Дією більш сильних окисників може бути переведений до сполук мангану (VI) та (VІІ). Оксиду мангану (ІV) відповідає амфотерний гідроксид Mn(OH)₄ або H₄MnO₄ – Манганцоватиста кислота. Солі мангану (ІV) нестійкі, тому за дії сильних кислот на оксид або гідроксид (ІV) утворюються солі мангану (ІІ).

2MnO₂ + 2H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 2H₂O + O₂

Оксид мангану (VІ) та (VІІ) мають кислотний характер, їм відповідають Манганцовиста (H₂MnO₄) та Манганцова (HMnO₄) кислоти. MnO₃ та H₂MnO₄ у вільному вигляді не отримані. Солі марганцовистої кислоти – Манганати, забарвлені у темно-зелений колір, стійкі лише у лужному середовищі. В водних розчинах поступово розкладаються:

2K₂MnO₄ + 2H₂O = 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KOH

Всі сполуки мангану (VІ) – сильні окисники і легко відновлюються до оксиду мангану (ІV) в нейтральному та лужному середовищі або солей мангану (ІІ) – в кислому середовищі. При дії сильних окисників вони можуть бути переведені до сполук мангану (VІІ).

Mn₂O₇ – зеленувато-чорна рідина, що добре розчиняється у воді. Сильний окисник, нестійкий при температурах більше 0 С, розкладається з вибухом.

Манганцова кислота відома лише в розчинах. Її солі – перманганати, розкладаються при нагріванні з виділенням Оксигену. Вони являються сильними окисниками. В кислому середовищу вони відновлюються до солей мангану (ІІ), в нейтральному середовищу і слабо лужному – до оксиду мангану (ІV). Якщо середовище сильно лужне, то перманганати відновлюються спочатку до манганатів, а останні поступово переходять до сполук мангану (ІV).