двухвалентного марганца (карбоната и других) при температуре около
300°C в инертной атмосфере:
MnCO
3
= MnO + CO
2
Этот оксид обладает полупроводниковыми свойствами. При разложении
MnOОН можно получить Mn
2
O
3
. Этот же оксид марганца образуется при
нагревании MnO
2
на воздухе при температуре примерно 600°C:
4MnO
2
= 2Mn
2
O
3
+ O
2
Оксид Mn
2
O
3
восстанавливается водородом до MnO, а под действием
разбавленных серной и азотной кислот переходит в диоксид марганца
MnO
2
.
Если MnO
2
прокаливать при температуре около 950°C, то наблюдается
отщепление кислорода и образование оксида марганца состава Mn
3
O
4
:
3MnO
2
= Mn
3
O
4
+ O
2
Этот оксид можно представить как MnO·Mn
2
О
3
, и по свойствам Mn
3
О
4
соответствует смеси этих оксидов.
Диоксид марганца MnO
2
— наиболее распространенное природное
соединение марганца в природе, существующее в нескольких
полиморфных формах. Так называемая b-модификация MnO
2
— это уже
упоминавшийся минерал пиролюзит. Ромбическая модификация диоксида
марганца, g-MnO
2
также встречается в природе. Это — минерал рамсделит
(другое название — полианит).
Диоксид марганца нестехиометричен, в его решетке всегда наблюдается
дефицит кислорода. Если оксиды марганца, отвечающие его более низким
степеням окисления, чем +4, — основные, то диоксид марганца обладает
амфотерными свойствами. При 170°C MnO
2
можно восстановить
водородом до MnO.
Если к перманганату калия KMnO
4
добавить концентрированную серную
кислоту, то образуется кислотный оксид Mn
2
O
7
, обладающий сильными
окислительными свойствами:
2KMnO
4
+ 2H
2
SO
4
= 2KHSO
4
+ Mn
2
O
7
+ H
2
O.
Mn
2
O
7
— кислотный оксид, ему отвечает сильная, не существующая в
свободном состоянии марганцовая кислота НMnO
4
.
При взаимодействии марганца с галогенами образуются дигалогениды
MnHal
2
. В случае фтора возможно также образование фторидов состава
MnF
3
и MnF
4
, а в случае хлора — также трихлорида MnCl
3
. Реакции
марганца с серой приводят к образованию сульфидов составов MnS
(существует в трех полиморфных формах) и MnS
2
. Известна целая группа
нитридов марганца: MnN
6
, Mn
5
N
2
, Mn
4
N, MnN, Mn
6
N
5
, Mn
3
N
2
.
С фосфором марганец образует фосфиды составов MnР, MnP
3
, Mn
2
P, Mn
3
P,
Mn
3
P
2
и Mn
4
P. Известно несколько карбидов и силицидов марганца.
С холодной водой марганец реагирует очень медленно, но при нагревании
скорость реакции значительно возрастает, образуется Mn(OH)
2
и
выделяется водород. При взаимодействии марганца с кислотами
образуются соли марганца (II):
Mn + 2HCl = MnCl
2
+ H
2
.
Из растворов солей Mn
2+
можно осадить плохо растворимое в воде
основание средней силы Mn(OH)
2
:
Mn(NO
3
)
2
+ 2NaOH = Mn(OH)
2
+ 2NaNO
3
Марганцу отвечает несколько кислот, из которых наиболее важны сильные
неустойчивые марганцоватая кислота H
2
MnO
4
и марганцовая кислота
HMnO
4
, соли которых — соответственно, манганаты (например, манганат
натрия Na
2
MnO
4
) и перманганаты (например, перманганат калия KMnO
4
).
Манганаты (известны манганаты только щелочных металлов и бария)
могут проявлять свойства как окислителей (чаще)
2NaI + Na
2
MnO
4
+ 2H
2
O = MnO
2
+ I
2
+ 4NaOH,
так и восстановителей
2K
2
MnO
4
+ Cl
2
= 2KMnO
4
+ 2KCl.
В водных растворах манганаты диспропорционируют на соединения
марганца (+4) и марганца (+7):
3K
2
MnO
4
+ 3Н
2
О = 2KMnO
4
+ MnO
2
·Н
2
О + 4КОН.
Перманганаты — сильные окислители. Например, перманганат калия
KMnO
4
в кислой среде окисляет сернистый газ SO
2
до сульфата:
2KMnO
4
+ 5SO
2
+2H
2
O = K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 2H
2
SO
4
.
MnO4 1)Mn+2(PH<7) 2)MnO2(PH=7) 3)MnO4-2(PH>7)
(NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O
Физ св-ва
N2-газ без цвета и запаха т кип=-195.8 Т пл=-210
Хим св-ва
-3 NH3 -2 N2H4 -1 NH6OH 0 N2 +1 N2O +2NO +3 N2O3 +4 NO2 +5 N2O5
-3NH3- аммиак
Сп3 гибрит вал угол 107
В прм-ти N2+3H2=N2H3
В лаборатории Ca(OH)2+2NH2Cl=CaCl2+2NH3|+2H2O
Хим св-ва NH3 вступает в реакции 3х типов
Ок-е(NH3 вост-ль)
4NH3+5O2=4NO+6H2O
2KMnO4+2NH3*H2O=2MnO2+N2+2KOH+4H2O
Замещение 2NH3+2Al=2AlN+3H2
2NH3+2Na=2NaNH2+H2
Гидролиз нитридов
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3|
Равновесие в водном р-ре NH3
NH3+H2O=NH3*H2O=NH4+OH
Соли аммония
NH4HCO3=NH3|+CO2|+H2O
NH4Cl=NH3+HCl
(NH4)3PO4=3NH3+H3PO4
NH3NO3=N2O+2H2O
-2 N2H4 гидразин Бесц жидкость яд,Вост- ль
2NH3+NaOCl=N2H4+NaCl+H2O
N2H4+HNO2=HN3+2H2O азотистоводородная к-та
-1 NH2OH гидроксил амин,тв в-во вост-ль
Применение: в промышленности газ азот используют главным образом для
получения аммиака. Как химически инертный газ азот применяют для
обеспечения инертной среды в различных химических и металлургических
процессах, при перекачке горючих жидкостей. Жидкий азот широко
используют как хладагент, его применяют в медицине, особенно в
косметологии. Важное значение в поддержании плодородия почв имеют
азотные минеральные удобрения.
31 N 2S2 2P3 0.074 3.0 -+1,-+2,+-3,+4+5 0
э+3е=Э -3
Мах вал =4
Нахождение в природе,в свободном состоянии,N2 =967 кДж/моль В виде
соединений
NaNO3- чилийская силитра KNO3- индийская силитра Ca(NO3)2-норвежская
силитра
NH4NO3- аммонийская силитра,белки аминокислоты,получение
Фракционной перегонкой жидкого воздуха Т кип= -195.8,т плав -1829.9
В лаборатории NH4O2=N2+2H2O
(NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O
Физ св-ва
N2-газ без цвета и запаха т кип=-195.8 Т пл=-210
Хим св-ва
-3 NH3 -2 N2H4 -1 NH6OH 0 N2 +1 N2O +2NO +3 N2O3 +4 NO2 +5 N2O5
-3NH3- аммиак
-2 N2H4 гидразин Бесц жидкость яд,Вост- ль
2NH3+NaOCl=N2H4+NaCl+H2O
N2H4+HNO2=HN3+2H2O азотистоводородная к-та