Оксид марганца VII
Оксид марганца VII Mn2O7 — зеленовато-бурая или красная маслянистая жидкость с металлическим блеском, неустойчив при комнатной температуре; сильный окислитель, при соприкосновении с горючими веществами воспламеняет их, возможно со взрывом. Высокотоксичен, сильнейший окислитель.
Содержание
Физические свойства
Температура плавления — 5,9 °C. Разлагается со взрывом выше 55 °C или при контакте с органическими веществами.
В проходящем свете имеет красную окраску, в отражённом — зелёную. Образует кристаллы тёмно-зелёного цвета.
Молекулы состоят из пары тетраэдров с атомами кислорода в вершинах и атомами марганца в центрах. Сходная структура наблюдается у оксида хлора VII, оксида технеция VII и оксида рения VII.
Химические свойства
Оксид марганца VII — соединение кислорода и марганца, ангидрид марганцовой кислоты.
Получение
Получить оксид марганца VII Mn2O7 можно действием холодной концентрированной серной кислоты на перманганат калия:
Полученный оксид марганца(VII) неустойчив и разлагается на оксид марганца(IV) и кислород:
Одновременно выделяется озон:
Разложение оксида марганца(VII) сопровождается взрывом:
Взаимодействие с водой
Оксид марганца VII взаимодействует с водой, образуя марганцовую кислоту:
Взаимодействие с кислотами
Растворяется в серной кислоте, образуя гидросульфат триоксимарганца, более устойчивый при комнатной температуре:
Взаимодействие с органическими веществами
При контакте воспламеняет этиловый спирт, ацетон.
Соединения марганца
Устойчивые оксиды и гидроксиды марганца:
Свойства соединений марганца, указанных выше, изменяются с ростом степени окисления марганца (сверху-вниз) следующим образом:
Оксид марганца MnO(II)
Гидроксид марганца Mn(OH)2(II)
Оксид (диоксид) марганца MnO2(IV)
Оксид марганца Mn2O7(VII)
Соли марганца (II)
Соли марганца получают растворением марганца в разбавленных кислотах, при этом получается бесцветный раствор, который при взаимодействии с щелочами мутнеет по причине выпадения в осадок гидроксида марганца (II), быстро темнеющего на воздухе с переходом в гидроксид марганца (IV) бурого цвета.
2Mn(OH)2+O2+2H2O = 2Mn(OH)4
Марганцовая кислота
Как уже было сказано выше, марганцовая кислота является сильной кислотой, существующей только в водном растворе. Соли марганцовой кислоты называются перманганатами, самым известным из которых является, конечно же, перманганат калия KMnO4, который в быту называют «марганцовкой».
Во времена СССР ампулу с марганцовкой можно было купить в любой аптеке. Сейчас, перманганат калия «простому смертному» практически не достать, и дело тут не в дефиците, а в специфических свойствах марганцовки, о которых мы не будем распространяться.
Свойства перманганата калия:
Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:
Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе
Какой оксид образуется при взаимодействии марганца с водой
В степени окисления +2 для марганца характерны оксид, гидроксид и соли.
Оксид марганца (II) MnO – кристаллическое вещество серо-зеленого цвета, образует две полиморфные модификации: кубическую и гексагональную, обладает полупроводниковыми свойствами.
Проявляет преимущественно основные свойства. С водой и растворами щелочей не взаимодействует, в кислотах растворяется, образуя соли марганца (II) и воду:
При сплавлении со щелочами в избытке кислорода образует гипоманганаты:
Образуется при термическом разложении гидроксида марганца (II) и солей в инертной атмосфере:
Проявляет восстановительные свойства.
Гидроксид марганца (II) Mn(OH)2 – вещество белого цвета, плохо растворимое в воде, основание средней силы, проявляет преимущественно основные свойства, легко растворяется в кислотах:
при обычных условиях с водными растворами щелочей не взаимодействует, при длительном нагревании возможно образование гескагидроксоманганата (II):
На воздухе быстро окисляется:
Проявляет восстановительные свойства.
Получается при взаимодействии солей марганца (II) с растворами щелочей:
Соли марганца (II). Марганец (II) образует соли со многими анионами, многие из них хорошо растворимы в воде, образуя растворы розового цвета. Мало растворимы сульфид, карбонат и ортофосфат марганца (II). Проявляют все свойства солей, в растворе гидролизуют.
Обладают восстановительными свойствами. В щелочной среде окисляются до манганатов – производных марганца (VI):
Оксиды и гидроксиды марганца
Получение марганца
Алюминотермическим методом, восстанавливая оксид Mn2O3, образующийся при прокаливании пиролюзита:
Химические свойства
При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде:
Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород:
При этом слой образующегося гидроксида марганца замедляет реакцию.
Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.
Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.
C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению:
С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:
С разбавленной азотной кислотой реакция идёт по уравнению:
В щелочном растворе марганец устойчив.
Оксиды и гидроксида марганца
| Оксиды | MnO | Mn2O3 | MnO2 | (MnO3) | Mn2O7 |
| Свойства | ярко выраженные основные | основные | амфотерные | кислотные | Сильно кислотные |
| Гидроксиды | Mn(OH)2 | Mn(OH)3 | Mn(OH)4 H2MnO3 | H2MnO4 | HMnO4 |
| Свойства | ярко выраженные основные | основные | амфотерные | кислотные | сильно кислотные |
| Названия | гидроксид марганца (II); солиMn(II) | гидроксид марганца (III); солиMn(III) | гидроксид марганца (IV); манганаты(IV) | Марганцевая (VI) кислота; манганаты(VI) | марганцевая (VII)кислота;перманганаты |
Оксиды и гидроксиды марганца
Соединения марганца (II).Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют только основные свойства. Они нерастворимы в воде, но легко растворяются в кислотах с образованием солей двухвалентного марганца.
Большинство солей двухвалентного марганца хорошо растворимы в воде и подвергаются гидролизу по катиону. К труднорастворимым солям относятся средние соли – сульфид, фосфат и карбонат.
В кристаллическом состоянии соли марганца (II) имеют слабо розовую окраску, в водных растворах – практически бесцветны.
Гидроксид двухвалентного марганца образуется косвенным путём – действием щёлочи на растворы солей. В момент образования образуется белый осадок (чаще наблюдаемый как телесный), который на воздухе постепенно буреет под действием кислорода воздуха:
Оксид марганца (II) MnO — твердое вещество зеленого цвета — можно получить восстановлением оксида марганца (IV) в токе водорода:
MnO2+Н2=MnO+Н2О
MnO — типичный основной оксид, с водой в реакцию не вступает. Ему соответствует гидроксид марганца (II), Mn(ОН)2, представляющий собой слабое основание. В виде осадка телесного цвета выпадает при взаимодействии щелочей с солями марганца (II):
MnСl2+2NaOH=Mn(OH)2¯+2NaCl
Mn(OH)2+2HCl=MnСl2+2H2O
Соли марганца (II), как правило, хорошо растворимы в воде, кроме Mn3(PO4)2, MnS, MnCO3.
Соединения марганца (III).Соли трёхвалентного марганца окрашены в тёмный цвет и склонны к образованию комплексных солей (ацидокомплексов). Все соли марганца (III) малоустойчивы. В кислом растворе они легко восстанавливаются до солей марганца (II). В нейтральном растворе простые соли легко гидролизуются с образованием гидроксида Mn(III), который быстро переходит на воздухе в гидроксид марганца (IV). Гидроксид марганца (III) –Mn2O3 ּН2О или MnО(OH) встречается в природе в виде минерала манганита(бурая марганцевая руда).
• В природе встречаются минералы браунит, курнакит и биксбиит — оксид марганца с различными примесями.
• Окисление оксида марганца(II): 
• Восстановление оксида марганца(IV): 
Соединения марганца (IV).Оксид Mn(IV) наиболее устойчивое при обычных условиях кислородное соединение марганца.MnO2 и соответствующий ему гидроксид практически нерастворимы в воде.
Получение оксида марганца 4:
· В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия.
· но реакция, в действительности, следует по уравнению:
· Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода.
· При температуре выше 100 °C перманганат калия восстанавливается водородом:
Химические свойства
1)При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:
2) Хлорид марганца(II) – в безводном состоянии представляет собой листочки светло-розового света и получается при обработке марганца, его оксида или карбоната сухим хлороводородом
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O (по этой реакции в лабораториях получают хлор)
3) MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O (реакция идет при сплавлении)
Гидроксид марганца (IV) проявляет амфотерный характер– кислотный и основной в равн Диоксид марганца в лаборатории можно получить прокаливанием на воздухе Mn(NO3)2:
Соединения марганца (VI).Оксид шестивалентного марганца в свободном виде не выделен. Гидроксид марганца (VI) проявляет кислотный характер. свободная марганцевая (VI) кислота неустойчива и диспропорционирует в водном растворе по схеме:
Манганаты (VI) образуются при сплавлении диоксида марганца со щёлочью в присутствии окислителей и имеют изумрудно-зелёную окраску. В сильно щелочной среде манганаты (VI) довольно устойчивы. При разбавлении щелочных растворов происходит гидролиз, сопровождающийся диспропорционированием:
Манганаты (VI) – сильные окислители, восстанавливающиеся в кислой среде доMn(II), а в нейтральной и щелочной средах – доMnO2. Под действием сильных окислителей манганаты (VI) могут быть окислены доMn(VII):
При нагревании выше 500 о С манганат (VI) распадается на продукты:
манганат (IV) и кислород:
Соединения марганца (VII).Оксид марганца (VII) – Mn2O7 выделяется в виде темно-зеленой маслянистой жидкости при действии концентрированной серной кислоты на перманганат калия:
Оксид марганца (VII) устойчив до 10 о С и разлагается со взрывом по схеме:
При взаимодействии Mn2O7с водой образуется марганцовая кислотаHMnO4, которая имеет фиолетово-красную окраску:
Безводную марганцовую кислоту получить не удалось, в растворе она устойчива до концентрации 20 %. Это очень сильная кислота, кажущаяся степень диссоциации в растворе концентрации 0,1 моль/дм 3 равна 93 %.
Марганцовая кислота – сильный окислитель.Еще энергичнее взаимодействуетMn2O7, горючие вещества при соприкосновении с ним воспламеняются. Оксид марганца(VII) Mn2O7 – марганцевый ангидрид представляет собой зелено-бурое тяжелое масло, получающееся при действии концентрированной серной кислоты на твердый перманганат калия:
1)Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция:
2) При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия):
3) Под действием сильных окислителей ион Mn 2+ переходит в ион MnO4 − :
4) Перманганат калия применяется как антисептическое средство. Водные растворы его различной концентрации от 0,01 до 0,5% применяются для дезинфекции ран, полоскания горла и других антивоспалительных процедурах. Успешно 2 – 5% растворы перманганата калия употребляются при ожогах кожи (кожа подсушивается, и пузырь не образуется). Для живых организмов перманганаты являются ядами (вызывают коагуляцию белков). Их обезвреживание производят 3 %-ным раствором Н2О2, подкисленным уксусной кислотой:
5)Перманганаты как в кислой, так и в щелочной средах окисляют органические вещества:
7) Все соли марганца (II) в ОВР, протекающих в растворах, являются восстановителями:
8) Соли марганца (II) не гидролизуются, образуя прочные аквакомплексы:
9) Mn(CN)2 – нерастворимое соединение белого цвета, за счет комплексообразования растворяется в присутствии KCN:
4KCN + Mn(CN)2 = K4[Mn(CN)6] гексоцианоманганат калия
Применение цветов: 
Марганец, цинк и серебро
Марганец
Содержится в количестве 0,03% по массе в земной коре. Наряду с железом и его сплавами относится к черным металлам.
Получают марганец алюминотермией, восстановлением коксом, электролизом.
На воздухе марганец вступает во взаимодействие с кислородом, пассивируется: на поверхности металла образуется оксидная пленка.
При нагревании марганец реагирует с азотом, углеродом, кремнием, бором и фосфором.
При нагревании марганец вытесняет водород из воды.
Марганец стоит в ряду напряжений до водорода и способен вытеснить его из кислот.
Под воздействием кислот, которые обладают окислительными свойствами, марганец окисляется.
Соединения марганца (II)
Для соединений марганца (II) характерны основные свойства. Оксид марганца (II) может быть получен разложением карбоната марганца, либо восстановлением оксида марганца (IV) до оксида марганца (II).
При растворении (и нагревании!) марганца в воде образуется гидроксид марганца (II).
Соединения марганца (II) на воздухе неустойчивы, Mn(OH)2 быстро буреет, превращаясь в оксид-гидроксид марганца (IV).
Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют основные свойства. При реакции с кислотами дает соответствующие соли.
Соли марганца (II) получаются при его растворении в разбавленных кислотах. Эти соли способны вступать в реакции с другими солями, кислотами, если выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит.
При действии сильных окислителей ион Mn 2+ способен переходить в ион Mn 7+
Соединения марганца (IV) проявляют амфотерный характер. Оксид марганца (IV) можно получить разложением нитрата марганца (II).
Манганаты получают в ходе разложения перманганатов, а также реакциями в щелочной среде.
В водной среде манганаты разлагаются на с.о. +7 и +4. Манганаты окисляют хлором.
Оксид марганца (VII) получают в реакции перманганата с сильными кислотами.
Марганцовая кислота получается в реакциях сильных окислителей с солями марганца (II).
В растворах с концентрацией марганцовой кислоты более 20% происходит ее разложение.
При стоянии в растворе постепенно разлагается водой.
Для цинка характерна постоянная степень окисления +2.
Пирометаллургический метод получения цинка заключается в обжиге цинковой обманки, и последующем восстановлении оксида цинка различными восстановителями: чаще всего C, также возможно CO и H2.
ZnO + CO = (t) Zn + CO2
Гидрометаллургический метод получения основывается на электролизе сульфата цинка.
На воздухе цинк покрывается оксидной пленкой. При нагревании цинк реагирует с галогенами, фосфором, серой, селеном.
Для цинка не характерны реакции с водородом, бором, кремнием, азотом, углеродом. Нитрид цинка можно получить в ходе реакции цинка с аммиаком.
Цинк способен проявлять амфотерные (двойственные) свойства: реагирует как с кислотами, так и с основаниями. При добавлении цинка в раствор щелочи выделяется водород.
Zn + H2O + NaOH = Na2[Zn(OH)4] + H2↑ (тетрагидроксоцинкат натрия)
Соединения цинка (II)
Эти соединения обладают амфотерными свойствами. Оксид цинка (II) можно получить в ходе реакции горения цинка или при разложении нитрата цинка.
Оксид цинка (II) проявляет амфотерные свойства, реагирует как с кислотами, так и с щелочами.
ZnO + H2O + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
Комплексные соли образуются в растворе, при прокаливании они не образуются.
ZnO + 2NaOH = (t) H2O + Na2ZnO2 (цинкат натрия)
Оксид цинка (II) может быть восстановлен до чистого цинка различными восстановителями.
ZnO + CO = (t) Zn + CO2
Гидроксид цинка (II) получается в ходе реакций между растворимыми солями цинка и щелочами.
Гидроксид цинка (II) обладает амфотерными свойствами, реагирует как с кислотами, так и с основаниями.
При прокаливании комплексные соли распадаются, вода испаряется.
Серебро
Драгоценный металл, известный человеку с древнейших времен. Встречаемся в самородном виде. Будучи благородным металлом, серебро обладает низкой реакционной способностью.
Серебро не окисляется кислородом даже при высокой температуре. Галогены легко окисляют серебро до соответствующих галогенидов. При нагревании с серой получается сульфид серебра.
Серебро не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, однако способно реагировать с концентрированными кислотами.
Потемнение серебряных изделий обусловлено реакцией серебра с сероводородом в присутствии кислорода.
Будет полезно, если вы уже сейчас познакомитесь с его формулой на примере реакции окисления уксусного альдегида до уксусной кислоты.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Блиц-опрос по теме Марганец, цинк и серебро
