21.* Общая характеристика и химические свойства марганца, технеция и рения.

**Соединения марганца ( II ): получение и свойства. Диоксид марганца, манганаты и перманганаты. ***Марганцовая кислота и ее ангидрид.

****Реакции перманганата калия с восстановителями в кислой, нейтральной и щелочной средах.

*Mn,Tc,Re

Получение:

MnO₂+2C=2СO+Mn

2KReO₄+7H₂=2KOH+2Re+6H2O-чистыйRe

Tc может быть получен следующим ядерным методом: ⁹⁸₄₂Mo+²₁H=⁹⁹₄₃Tc+¹₀n

Св-ва:

Типичные металлы, стойкие на воздухе, тугоплавкие.

Mn относится с активным металлам, медленно реагирует с водой, легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах, с образованием Mn(2+)

Mn+2H(+)=Mn(2+)+H2

Tc, Re менее активны, чем марганец, не растворяются в минеральных кислотах, но растворимы в кислотах-растворителях:

Re+7HNO3(конц)=HReO4+7NO2+3H2O

У Mn оксидная пленка. Tc и Re при нагревании на воздухе легко окисляются из-за летучести Э2О7.

Э+О2=MnO, Mn2O3, Mn3O4, Tc2O7, ReO2, Re2O7

При нагревании порошкообразные металлы реагируют с галогенами, образуя MnF3, MnF4, MnCl2, MnBr2, ReCl6.

Легко образуют карбонилы Э2(СО)10

NaMn(CO)5+HCl=NaCl+HMn(CO)5

При переходе от Mn к Re увеличивается устойчивость соединений с высшей степенью окисления и усиления тенденция к образованию кислотных оксидов и кислот.

Tc и Re растворяются с помощью HNO₃и H₂O₂ с получением HTcO₄ и HReO₄.Mn+2H⁺=Mn²⁺+H₂

**Соединения Mn(II)

2MnO₂+ 2H₂SO₄(конц) = 2MnSO₄+ O₂+ 2H₂O

Mn + 2HCl = MnCl₂+ H₂

Для окисления солей Mn(+2) необходимы серьезные окислители:

2MnSO4+5PbO2+6HNO3=2HMnO4+2PbSO4+3Pb(NO3)2+2H2O

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

MnSO4+2KNO3+4KOH=спл=K2MnO4+2KNO2+K2SO4+2H2O

Обработкой солей марганца растворами щелочей можно осадить Mn(OH)2. Mn(OH)2 быстро окисляется

2Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)4

Получение Mn(OH)2:

MnCl₂+ 2NaOH = Mn(OH)₂+ 2NaCl

Химические свойства:

Mn(OH)₂+ 2CH3COOH = Mn(CH3COO)2+ 2H₂O

Mn(OH)₂+ 2KOH (конц) = K₂[Mn(OH)₄]

При прокаливании Mn(OH)2 получается MnO.

MnO2+H2=MnO+H2O

MnCO3=MnO+CO2

MnO, Mn(OH)2 обладают основными свойствами с небольшой долей амфотерности.

Mn(II) окисляется в щелочной среде или при нагревании:

3MnSO₄= Mn₃O₄+ 3SO₂+ O₂

Mn(NO₃)₂= MnO₂+ 2NO₂

4Mn(OH)₂+ O₂= 4MnO(OH) + 2H₂O

4. Сходство Mn²⁺ ↔ Mg²⁺:

Mn(OH)_2(тв) + 2NH₄Cl_(aq) = MnCl₂+ 2NH₃·H₂O

MnCl₂+ 2NaHCO₃= MnCO₃+ 2NaCl + H₂O + CO₂

MnSO₄+ (NH4)₂HPO₄+ NH₃·H₂O = NH₄MnPO₄·H₂O↓ +(NH₄)₂SO₄

Диоксид марганца MnO₂ демонстрирует амфотерность:

2 МnО₂ + 4 НNО_3(конц) = 2 Мn(NО₃)₂ + 2 Н₂О + O₂(при кипячении)

МnО₂ + 4 НСl = МnСl₂ + Сl₂↑+ 2 Н₂О;

МnО₂ + 2 FеSO₄ + 2 Н₂SO₄ = МnSO₄ + Fе₂(SO₄)₃ + 2Н₂О

MnO₂+2H₂SO_4(конц)= Mn(SO₄)₂+2H₂O

MnO₂+CaO=^tCaMnO₃

MnO₂+2KOH=K₂MnO₃+H₂O

Соединения Mn⁺⁶(манганаты)получаются окислением соединений марганца более низких ст.ок. в щелочной среде:

MnO₂+KNO₃+2KOH=K₂MnO₄+KNO₂+H₂O

MnSO₄+2Br₂+8KOH=K₂MnO₄+K₂SO₄+4H₂O+4KBr

В растворе манганаты диспропор-ют:

3K₂MnO₄+2H₂O=MnO₂+2KMnO₄+4KOH

и достаточно легко окис-ются:

2K₂MnO₄+Cl₂=2KMnO4+2KCl

Важнейшим соединением является перманганат калия (сильный окислитель)

Получение:MnO₂+KNO₃+2KOH=K₂MnO₄+KNO₂+H₂O

2K₂MnO₄+2H₂O= 2KMnO₄+2KOH+H₂

Cильный окислитель в кислой среде, средней силы - в нейтральной среде и лишен окисляющего действия в щелочной среде.

2KMnO₄+5Na₂SO₃+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5Na₂SO₄+3H₂O

2KMnO₄+3Na₂SO₃+H₂O=2MnO₂+3Na₂SO₄+2KOH

2KMnO₄+Na₂SO₃+2NaOH=K₂MnO₄+Na₂SO₄+Na₂MnO₄+H₂O

***Марганцевая кислота

Получение:Мn₂O₇+H₂O=2HMnO₄(на холоде)

Св-ва: 4HMnO₄=4MnO₂+3O₂+2H₂O

HMnO₄+NaOH=NaMnO₄+H₂O

HMnO₄+NH₃*H₂O=(<20⁰)NH₄MnO₄+H₂O

Кислота является сильным окислителем: 2HMnO₄+14HCl=2MnCl₂+5Cl₂+8H₂O

HMnO₄+2(NH₃*H₂O)=^(>20)2MnO₂+N₂+6H₂O

Mn₂O₇

Получение:2KMnO₄+H₂SO_4(конц.)=Mn₂O₇+K₂SO₄+H₂O

2Mn₂O₇=4MnO₂+3O₂

Mn₂O₇=2MnO₂+O₃

Mn₂O₇+H₂O=2HMnO₄

****MnO4(-)+8H(+)+5e=Mn(2+)+4H2O

MnO4(-)+2H2O+3e=MnO2+4OH(-)

MnO4(-)+e=MnO4(2-)

в кислой среде: 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O;

в нейтральной среде: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH;

в щелочной среде: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K2SO4 + 2K2MnO4 + H2O;

в щелочной среде на холоде: KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2SO4 + K3MnO4 + H2O.