Марганец и его соединения

Марганец как элемент
Твердый металл серого цвета.
В соединениях проявляет степени окисления +2, +4, +6, +7. Чем выше степень окисления, тем более ковалентны соответствующие соединения, тем выше кислотность оксидов.
Также Марганец может проявлять все возможные с.о. в диапазоне от +1 до +7

Соединения марганца
Реагирует с кислотами, образуя соли марганца (||):
Mn+2HCl=MnCl2+H2↑
При нагревании марганец взаимодействует с кислородом, галогенами, углеродом, бором, кремнием, серой. При взаимодействии марганца с кислородом образуются смешанные оксиды:
3Mn+2O2→Mn3O4(t)
Измельченный марганец при нагревании реагирует с водой:
Mn+2H2O→Mn(OH)2+H2↑(t)
Mn:

Марганец пассивируется в обычных условиях концентрированными кислотами- окислителями, хотя при нагревании реакция идет:
3Mn+8HNO3→3Mn(NO3)2+2NO+4H20(t)
При взаимодействии с разбавленными кислотами выделяется водород:
Mn+2HCl→MnCl2+H2↑
Марганец взаимодействует со щелочами в присутствие окислителя:
Mn+2KOH+O2→K2MnO4+H2O !!!!!!
Соединения марганца

Mn:
при нагревании энергично взаимодействует с неметаллами - кислородом (образуется смесь оксидов Марганца разной валентности (в ЕГЭ – только MnO)), азотом, серой, углеродом, фосфором, кремнием, бором и галогенами:
Mn+O2→MnO (в ЕГЭ)!!!
Mn+Hal2→MnHal2 (t)
3Mn+N2→Mn3N2(t)
Mn+S→MnS
2Mn+Si→Mn2Si
Mn+C→Mn2C
3Mn+2P→Mn3P2

Оксид марганца (IV) восстанавливается до оксида марганца (II):
MnO2+H2→MnO+H20
Оксид марганца (IV) не реагирует с водой, а при взаимодействии с кислотами образуются соли марганца (II):
MnO2+H2SO4(к)→MnSO4 +O2↑+2H2O (t)
При взаимодействии сo щелочью:
MnO2+2KOH→K2MnO3+H2O (t)
Оксид марганца (IV):
Соединения марганца

При взаимодействии солей марганца (II) со щелочами выпадает белый, нерастворимый осадок Mn(OH)2:
MnSO4+2NaOH→Mn(OH)2↓+Na2SO4
Марганец (II) при взаимодействии с сильными окислителями переходит в различные степени окисления в зависимости от реакции среды:
1)Mn2+ + сильный окислитель + OH-→Mn+4, Mn+6
2)Mn2+ + сильный окислитель + H+→Mn+2
Соли марганца (II)
Соединения марганца

При взаимодействии с киcлотами от дает соли марганца (II):
Mn(OH)2+2HCl→MnCl2+2H2O
При стоянии на воздухе гидроксид марганца (II) переходит в оксогидроксид, который далее окисляется до оксида марганца (IV):
Mn(OH)2+1/2O2+H2O→MnO(OH)2→MnO2
Гидроксид марганца (II)
Соединения марганца

Манганат калия K2MnО4 — устойчив в щелочной среде. Он образуется при восстановлении перманганата калия в щелочной среде, например:
Na2SO3+2KMnO4+2KOH→Na2SO4+K2MnO4+H2O
Для Mn6+ характерны следующие продукты окислительно-восстановительных реакций:
Mn6++OH- →MnO2,Mn(OH)2;
Mn6++H+→Mn2+;
Mn6++сильный окислитель→Mn7+
Например: 2K2MnO4+Cl2(ок-ль)→2KMnO4+2KCl
Манганат калия и Мn+6
Соединения марганца

кристалл фиолетового цвета, хорошо растворим в воде.
Перманганат калия — сильнейший окислитель. В кислой среде он восстанавливается до ионов Мn2+ в щелочной среде — до К2МnO4 (см. выше), а в нейтральной среде — до MnO2:
MnO4-+H+→Mn+2 (соли Mn+2)
MnO4-+H2O→Mn+4 (MnO2)
MnO4-+OH-→Mn+6 (соли Mn+6 (с остатком MnO42-))
4KMnO4+KOH = 4K2MnO4+O2+2H2O !!!
2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 !!!
Перманганат калия Mn+7
Соединения марганца

Получение
Обычно марганец в полученном концентрате восстанавливают с помощью кокса (карботермическое восстановление).
Иногда в качестве восстановителя используют алюминий или кремний.
Для практических целей чаще всего используют ферромарганец
Чистый марганец получают электролизом водных растворов сульфата марганца MnSO4
Соединения марганца

Нахождение в природе
пиролюзит MnO2 (содержит 63,2 % марганца)
манганит MnO2·Mn(OH)2 (62,5 % марганца)
браунит Mn2O3 (69,5 % марганца)
родохрозит MnCO3 (47,8 % марганца)
псиломелан mMnO·MnO2·nH2O (45-60% марганца)
Соединения марганца

Пиролюзит
Диоксид марганца (MnO2). Непрозрачный, цвет черный или серо-стальной. Пиролюзит обладает полупроводниковыми свойствами. В соляной кислоте растворяется с выделением хлора.
Молотый натуральный и синтетический пиролюзит (т. е. электролитический диоксид марганца, "ЭДМ") применяют в производстве гальванических элементов и батарей, для получения катализаторов в специальных противогазах для защиты от СО.
Из пиролюзита получают перманганат калия и соли марганца.
Соединения марганца

Манганит
Химическая формула: MnO·Mn(OH)2.
Важная марганцевая руда.
Кристаллы столбчатые,
грубоисштрихованные.
Примеси SiO2, Fe2O3 и др.
Соединения марганца