химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

а 6 и 4, ?для технеция и рения, кроме того, 7, 8 и даже 9. Степени окисления и отвечающие ей структурные единицы марганца приведены в табл. 42.

С ростом степени окисления у марганца и у его аналогов тенденция

618 к образованию анионных комплексов возрастает, а катионных падает (усиливается кислотный характер их бинарных соединений).

Для химии марганца очень характерны окислительно-восстановительные реакции. При этом кислая среда способствует образованию катионных комплексов Mn (II), а сильнощелочная среда — анионных комплексов Mn (VI). В нейтральной среде (а также слабокислой и слабощелочной) при окислительно-восстановительных процессах образуются производные Mn (IV) (чаще всего Мп02).

Т а б л и ц а 42. Степени окисления марганца и пространственная конфигурация структурных единиц его соединений

Степень Координаци- Структурная Примеры соединений

окисления онное число единица

-1 6 Октаэдр [Мп(СО)5Н]

0 6 То же Мп2(СО)10

+2 4 Тетраэдр [MnClJ2'

6 Октаэдр [Mn(OH2)6]2», [MnF6]4-, МпО,

MnF2, МпС12, Мп(0Н)2

+ 3 6 То же Мп203

+4 6 > > [MnClG]2-, Mn02

+6 4 Тетраэдр [Мп04]2-

+7 4 То же [MnOJ", Mn207

§ 1. ПОДГРУППА МАРГАНЦА

В земной коре марганец встречается в основном в виде соединений с кислородом, а рений — с серой (см. табл. 27). Основным природным минералом марганца является пиролюзит Мп02. Большое количество марганца содержат железо-марганцево-железные конкреции, находя-I щиеся на дне океанов. Рений самостоятельные минералы образуют | редко, а как рассеянный элемент сопутствует (0,05—21 г/т) молибдену | в его минералах. Из минералов рения следует упомянуть джезказганит I CuReS4.

|' Существование Те ("экамарганца") было предсказано Д.И.Менделе-

евым. Технеций — первый элемент, полученный искусственным путем. Из многочисленных изотопов технеция относительно более устой-!' чив 97Тс (Г,. = 2,6-106 лет). Незначительные количества технеция 'jj встречаются в урановых рудах.

|: 619

I

Возрастание теплоты возгонки (атомизации), температур плавления и кипения в ряду Mn—Тс—Re объясняют усилением доли ковалентной связи за счет электронов (п—1) d-орбиталей. По тугоплавкости рений уступает лишь вольфраму (т.пл. 3420 °С).

Химическая активность простых веществ в ряду Mn—Тс—Re понижается. Так, в электрохимическом ряду напряжений Мп располагается до водорода, а Тс и Re — после него. Марганец довольно активно взаимодействует с разбавленной НС1 и H2S04, а технеций и рений реагируют лишь с HNO3. В соответствии с устойчивыми степенями окисления взаимодействие марганца с разбавленными кислотами приводит к образованию катионного аквакомплекса Мп(Н) — [Мп(ОН2)6р:

Mn + 20Н; + 4Н20 = [Мп(ОН2)6р* 4- Н2

Взаимодействие технеция и рения с азотной кислотой приводит к образованию анионного оксокомплекса 9(VII) — [Э04]":

ЗТс + 7HN03 = ЗНТсО, + 7NO + 2Н20

Вследствие довольно высокой активности марганец легко окисляется при нагревании, в особенности в порошкообразном состоянии, кислородом, серой, галогенами. Компактный металл на воздухе устойчив, так как покрывается оксидной пленкой, которая препятствует дальнейшему окислению металла. Еще более устойчивая пленка образуется при действии на Мп холодной азотной кислоты. Технеций и рений вступают в химическое взаимодействие с неметаллами при достаточно 620 сильном нагревании. В атмосфере кислорода они сгорают, образуя

э2о7.

Марганец получают электролизом водного раствора его сульфата и восстановлением из оксидов методом алюмино- и силикотермии:

Мп02 4г Si = Мп 4- Si02

Рений обычно выделяют нагреванием NH4Re04, KRe04 в токе водорода (1000 "С):

2NH4Re04 4- 4Н2 = 2Re 4- N2 4- 8Н20

Источником для получения технеция в относительно больших количествах являются продукты деления урана — отходы атомной пром ыш л ен ности.

Основную массу марганца выплавляют в виде ферромарганца (сплав 60—90% Мп и 40—10% Fe) при восстановлении смеси железных и марганцевых руд углем в электрической печи. Около 90% марганца применяется в металлургии для раскисления и легирования сталей. Он придает сплавам железа коррозионную стойкость, вязкость и твердость. Рений в основном используется в электротехнической промышленности и как катализатор.

§ 2. СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДГРУППЫ МАРГАНЦА

Соединения Мп (0), Тс (0), Re (0). Как указывалось, нулевая степень окисления у rf-элементов проявляется в соединениях с. о--донор-ныМи и т-акцепторными лигандами. Так, для марганца и его аналогов известны карбонилы состава Э2(СО)ю:

COCO coco

\/ I /

СО Мп-Мп-СО

/\ /1 со со со со

Эти соединения диамагнитны, следовательно, атомам марганца и его аналогов в степени окисления 0 можно приписать электронную конфигурацию а4:

3d 4s 4р

Мп(о).^ 4 4 4f 4. _

v —г' V

На я-связь \ На а -связь

Mn—— СО \ Мп—СО

На о-свяэь Мп-Мп

621

Образование карбонила марганца Мп2(СО)10 можно объяснить следующим образом. Атом Мп (0) за счет пяти свободных 3d- 4s-, 4р-орбиталей присоединяет пять молекул СО по донорно-акцепторному механизму. При э

страница 193
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ортопедический тонкий матрас на диван
знак для учебных машин
астана,kfdjxrb детские lkz ekbws
вокзал на троих железняк

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(24.04.2017)