Mangan i jego zwizki Wystpowanie i otrzymywanie manganu

Mangan i jego związki -Występowanie i otrzymywanie manganu, -Właściwości fizyczne i chemicznie manganu, -Ważniejsze związki manganu i ich właściwości

Mangan – występowanie i właściwości fizyczne Mangan w przyrodzie występuje w formie związanej, główny minerał – piroluzyt Mn. O 2 Metal srebrzystobiały z różowym połyskiem, twardy i kruchy Piroluzyt Mangan

Otrzymywanie manganu Aluminotermia - metoda otrzymywania metali, które mają wysokie temperatury topnienia i trudno się redukują. W aluminotermii sporządza się mieszankę tlenku z granulatem glinu – mieszanina to termit, do którego dodaje się magnez i nadtlenek baru jako zapalnik: 4 Mn 3 O 4 + 8 Al 12 Mn + 4 Al 2 O 3 Elektroliza wodnych roztworów soli manganu zawierających kationy Mn 2+.

Właściwości chemiczne manganu Reakcja z tlenem – w kontakcie z tleniem ulega pasywacji – pokrywa się warstewką tlenków Mn. O 2 i Mn 3 O 4 W stanie rozdrobnionym reaguje z wodą i kwasem chlorowodorowym z wydzielaniem wodoru Mn(pył) + 2 H 2 O Mn(OH)2 + H 2 Mn(pył) + 2 HCl Mn. Cl 2 + H 2

Właściwości redukującoutleniające związków manganu Związki manganu na +II mają właściwości redukujące 2 Mn(OH)2 + O 2 2 Mn. O 2. H 2 O (brawa biała) (barwa brunatna) Tlenki manganu na stopniu utlenienia +III i +IV są termicznie nietrwałe, podgrzewane ulegają rozkładowi z wydzieleniem tlenu 4 Mn. O 2 2 Mn 2 O 3 + O 2 6 Mn 2 O 3 4 Mn 3 O 4 + O 2 (Mn. O. Mn 2 O 3)

Cd - Właściwości redukującoutleniające związków manganu Tlenek manganu(IV) ma silne właściwości utleniające, mangan ulega redukcji do +II Mn. O 2 + 4 HCl Mn. Cl 2 + 2 H 2 O 2 Mn. O 2 + 4 HNO 3 2 Mn(NO 3)2 + O 2 + 2 H 2 O 2 Mn. O 2 + 2 H 2 SO 4 2 Mn. SO 4 + O 2 + 2 H 2 O Mn. O 2 + H 2 SO 4 Mn. SO 4 + O 2 + 2 H 2 O Tlenek manganu(IV) stapiany z wodorotlenkami litowców przy dostępie powietrza tworzy manganiany(VI) 2 Mn. O 2 + 4 KOH + O 2 2 K 2 Mn. O 4 + 2 H 2 O (brawa zielona)

Manganiany (VI) i (VII) potasu Manganian(VI) potasu w środowisku kwasowym przechodzi w manganian (VII) potasu 3 K 2 Mn. O 4 + 2 H 2 SO 4 2 KMn. O 4 + Mn. O 2 + H 2 O + K 2 SO 4 (zielony) (fioletowy) (brunatny) Manganian(VII) potasu ulega termicznemu rozkładowi z wydzieleniem tlenu 2 KMn. O 4 K 2 Mn. O 4 + Mn. O 2 + O 2

Właściwości utleniające KMn. O 4 a odczyn roztworu Najsilniejsze właściwości utleniające wykazuje w środowisku zakwaszonym – mangan ulega redukcji do +II 2 KMn. O 4 + 5 Na 2 SO 3 + 3 H 2 SO 4 K 2 SO 4 + 2 Mn. SO 4 + 5 Na 2 SO 4 + 3 H 2 O (barwa lekko różowa lub bezbarwny) Słabsze właściwości utleniające wykazuje w środowisku obojętnym, mangan ulega redukcji do +IV (Mn. O 2) 2 KMn. O 4 + 3 Na 2 SO 3 + H 2 O 2 Mn. O 2 + 3 Na 2 SO 4 + 2 KOH (osad barwy brązowo-brunatnej) Najsłabsze właściwości utleniające wykazuje w środowisku zasadowym, mangan ulega redukcji do (+VI) 2 KMn. O 4 + Na 2 SO 3 + 2 KOH K 2 Mn. O 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O (barwa zielona)

Właściwości kwasowozasadowe związków manganu Właściwości zmieniają się wraz ze wzrostem stopnia utlenienia od zasadowych poprzez amfoteryczne do kwasowych na najwyższych stopniach utlenienia Mn. O (szarozielony) i Mn(OH)2 – nierozpuszczalne w wodzie mają charakter zasadowy, w reakcji z kwasami powstają dobrze rozpuszczalne sole, w których mangan jest na +II, barwy bladoróżowej lub bezbarwne Mn. O 2 (brunatny) nierozpuszczalny jest tlenkiem amfoterycznym, reaguje z kwasami, stapiany bez dostępu tlenu z tlenkami litowców lub berylowców powstają manganiany(IV), np. : Na 2 Mn. O 3 lub Na 2 Mn. O 4 Mn 2 O 7 jest oleistą zieloną cieczą, łatwo wybuchającą pod wpływem wstrząsu lub ogrzania, reaguje z wodą dając mocny kwas manganowy(VII) Mn 2 O 7 + H 2 O 2 HMn. O 4