Mangan weist die höchste Oxidationsstufe in der Verbindung auf. Mangan (chemisches Element): Eigenschaften, Anwendung, Bezeichnung, Oxidationsstufe, Wissenswertes

Eines der wichtigsten Metalle für die Metallurgie ist Mangan. Darüber hinaus ist es im Allgemeinen ein eher ungewöhnliches Element, mit dem interessante Fakten. Wichtig für lebende Organismen, benötigt bei der Herstellung vieler Legierungen, Chemikalien. Mangan - ein Foto davon ist unten zu sehen. Es sind seine Eigenschaften und Merkmale, die wir in diesem Artikel betrachten werden.

Eigenschaften eines chemischen Elements

Wenn wir über Mangan als Element sprechen, ist es zunächst notwendig, seine Position darin zu charakterisieren.

Befindet sich im vierten große Periode, die siebte Gruppe, eine sekundäre Untergruppe.
Ordnungszahl - 25. Mangan - Chemisches Element, dessen Atome gleich +25 sind. Die Anzahl der Elektronen ist gleich, Neutronen - 30.
Der Atommassenwert beträgt 54,938.
Das Symbol für das chemische Element Mangan ist Mn.
Der lateinische Name ist Mangan.

Es befindet sich zwischen Chrom und Eisen, was seine Ähnlichkeit mit ihnen in physikalischen und chemischen Eigenschaften erklärt.

Mangan - chemisches Element: Übergangsmetall

Wenn wir überlegen elektronische Konfiguration reduziertes Atom, dann sieht seine Formel so aus: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 . Es wird offensichtlich, dass das Element, das wir betrachten, aus der d-Familie stammt. Fünf Elektronen auf der 3d-Unterebene zeigen die Stabilität des Atoms an, die sich in seinen chemischen Eigenschaften manifestiert.

Als Metall ist Mangan jedoch ein Reduktionsmittel Großer Teil seine Verbindungen sind in der Lage, ziemlich starke Oxidationsfähigkeiten zu zeigen. Es ist verbunden mit unterschiedliche Grade Oxidation und Wertigkeiten, die dieses Element hat. Dies ist ein Merkmal aller Metalle dieser Familie.

Mangan ist also ein chemisches Element, das sich zwischen anderen Atomen befindet und seine eigenen besonderen Eigenschaften hat. Sehen wir uns diese Eigenschaften genauer an.

Mangan ist ein chemisches Element. Oxidationszustand

Wir haben bereits die elektronische Formel des Atoms angegeben. Ihr zufolge kann dieses Element mehrere positive Oxidationsstufen aufweisen. Das:

Die Wertigkeit eines Atoms ist IV. Am stabilsten sind jene Verbindungen, in denen Mangan die Werte +2, +4, +6 hat. Der höchste Oxidationsgrad lässt Verbindungen als die stärksten Oxidationsmittel wirken. Zum Beispiel: KMnO 4 , Mn 2 O 7 .

Verbindungen mit +2 sind Reduktionsmittel, Mangan(II)hydroxid hat amphotere Eigenschaften, wobei basische überwiegen. Zwischenindikatoren für Oxidationsstufen bilden amphotere Verbindungen.

Entdeckungsgeschichte

Mangan ist ein chemisches Element, das nicht sofort entdeckt wurde, sondern nach und nach und von verschiedenen Wissenschaftlern. Seine Verbindungen werden jedoch seit der Antike von Menschen verwendet. Mangan(IV)oxid wurde zum Schmelzen von Glas verwendet. Ein Italiener gab an, dass die Zugabe dieser Verbindung bei der chemischen Herstellung von Gläsern ihre Farbe lila verfärbt. Gleichzeitig hilft die gleiche Substanz, Trübungen in farbigen Gläsern zu beseitigen.

Später gelang es dem Wissenschaftler Kaim in Österreich, ein Stück metallisches Mangan zu gewinnen, indem er Pyrolysit (Mangan(IV)-oxid), Pottasche und Kohle hohen Temperaturen aussetzte. Diese Probe hatte jedoch viele Verunreinigungen, die er nicht beseitigen konnte, sodass die Entdeckung nicht stattfand.

Noch später synthetisierte ein anderer Wissenschaftler eine Mischung, in der ein erheblicher Anteil reines Metall war. Es war Bergman, der zuvor das Element Nickel entdeckt hatte. Er war jedoch nicht dazu bestimmt, die Arbeit zu beenden.

Mangan ist ein chemisches Element, das erstmals 1774 von Karl Scheele in Form einer einfachen Substanz gewonnen und isoliert wurde. Er tat dies jedoch zusammen mit I. Gan, der den Prozess des Schmelzens eines Metallstücks vollendete. Aber selbst sie schafften es nicht, es vollständig von Verunreinigungen zu befreien und eine 100%ige Produktausbeute zu erzielen.

Dennoch wurde genau zu dieser Zeit dieses Atom entdeckt. Dieselben Wissenschaftler versuchten, einen Namen wie die Entdecker zu nennen. Sie wählten den Begriff Mangan. Nach der Entdeckung von Magnesium begann jedoch Verwirrung, und der Name Mangan wurde in den modernen Namen geändert (H. David, 1908).

Da Mangan ein chemisches Element ist, dessen Eigenschaften für viele metallurgische Prozesse sehr wertvoll sind, wurde es im Laufe der Zeit notwendig, einen Weg zu finden, es so weit wie möglich zu gewinnen. reiner Form. Dieses Problem wurde von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt gelöst, konnte aber erst 1919 dank der Arbeit von R. Agladze, einem sowjetischen Chemiker, gelöst werden. Er war es, der ein Verfahren fand, mit dem es möglich ist, aus Mangansulfaten und -chloriden durch Elektrolyse reines Metall mit einem Substanzgehalt von 99,98 % zu gewinnen. Mittlerweile wird diese Methode auf der ganzen Welt angewendet.

In der Natur sein

Mangan ist ein chemisches Element, von dem unten ein Foto einer einfachen Substanz zu sehen ist. In der Natur gibt es viele Isotope dieses Atoms, dessen Anzahl an Neutronen stark variiert. Die Massenzahlen variieren also von 44 bis 69. Das einzige stabile Isotop ist jedoch ein Element mit einem Wert von 55 Mn, alle anderen sind entweder vernachlässigbar kurzer Zeitraum Halbwertszeit oder in zu geringen Mengen vorhanden.

Da Mangan ein chemisches Element ist, dessen Oxidationszustand sehr unterschiedlich ist, bildet es auch in der Natur viele Verbindungen. In seiner reinen Form kommt dieses Element überhaupt nicht vor. In Mineralien und Erzen ist Eisen sein ständiger Nachbar. Insgesamt lassen sich einige der wichtigsten Gesteine identifizieren, zu denen auch Mangan gehört.

Pyrolusit. Verbindungsformel: MnO 2 * nH 2 O.
Psilomelan, MnO2*mMnO*nH2O-Molekül.
Manganit, Formel MnO*OH.
Brownit ist weniger verbreitet als die anderen. Formel Mn 2 O 3.
Gausmanit, Formel Mn*Mn 2 O 4.
Rhodonit Mn 2 (SiO 3) 2.
Karbonate von Mangan.
Himbeerspat oder Rhodochrosit - MnCO 3.
Purpurit - Mn 3 PO 4.

Darüber hinaus lassen sich noch einige weitere Minerale identifizieren, die ebenfalls das betreffende Element beinhalten. Das:

Calcit;
Siderit;
Tonmineralien;
Chalzedon;
Opal;
sandig-schluffige Verbindungen.

Neben Gesteinen und Sedimentgesteinen, Mineralien ist Mangan ein chemisches Element, das Bestandteil folgender Objekte ist:

pflanzliche Organismen. Die größten Akkumulatoren dieses Elements sind: Wasserkastanie, Wasserlinse, Kieselalgen.
Rostpilze.
Einige Arten von Bakterien.
Die folgenden Tiere: rote Ameisen, Krebstiere, Weichtiere.
Personen - täglicher Bedarf etwa 3-5 mg.
Das Wasser der Ozeane enthält 0,3 % dieses Elements.
Der Gesamtgehalt in der Erdkruste beträgt 0,1 Masse-%.

Im Allgemeinen ist es das 14. häufigste Element auf unserem Planeten. Unter den Schwermetallen ist es das zweitwichtigste nach Eisen.

Physikalische Eigenschaften

Aus Sicht der Eigenschaften von Mangan als einfacher Substanz gibt es mehrere Haupteigenschaften physikalische Eigenschaften für ihn.

In Form einer einfachen Substanz ist es ein ziemlich festes Metall (auf der Mohs-Skala ist der Indikator 4). Farbe - silbrig-weiß, in der Luft mit einem schützenden Oxidfilm bedeckt, glitzert im Schnitt.
Der Schmelzpunkt liegt bei 1246 0 C.
Sieden - 2061 0 C.
Leitende Eigenschaften sind gut, es ist paramagnetisch.
Die Dichte des Metalls beträgt 7,44 g/cm 3 .
Es existiert in Form von vier polymorphen Modifikationen (α, β, γ, σ), die sich in der Struktur und Form des Kristallgitters und der Packungsdichte der Atome unterscheiden. Auch ihre Schmelzpunkte unterscheiden sich.

In der Metallurgie werden drei Hauptformen von Mangan verwendet: β, γ, σ. Alpha ist seltener, da es in seinen Eigenschaften zu zerbrechlich ist.

Chemische Eigenschaften

Chemisch gesehen ist Mangan ein chemisches Element, dessen Ionenladung stark von +2 bis +7 variiert. Dies prägt sein Wirken. In freier Form an der Luft reagiert Mangan sehr schwach mit Wasser und löst sich in verdünnten Säuren. Allerdings muss man nur die Temperatur erhöhen, da die Aktivität des Metalls stark ansteigt.

Es kann also interagieren mit:

Stickstoff;
Kohlenstoff;
Halogene;
Silizium;
Phosphor;
Schwefel und andere Nichtmetalle.

Beim Erhitzen ohne Luftzugang geht das Metall leicht in einen Dampfzustand über. Abhängig von der Oxidationsstufe, die Mangan aufweist, können seine Verbindungen sowohl Reduktionsmittel als auch Oxidationsmittel sein. Einige weisen amphotere Eigenschaften auf. Die wichtigsten sind also charakteristisch für Verbindungen, in denen es +2 ist. Amphoter - +4 und sauer und stark oxidierend Höchster Wert +7.

Trotz der Tatsache, dass Mangan ein Übergangsmetall ist, gibt es nur wenige komplexe Verbindungen dafür. Dies liegt an der stabilen elektronischen Konfiguration des Atoms, denn seine 3d-Unterebene enthält 5 Elektronen.

Wie kommt man

Es gibt drei Hauptwege, auf denen Mangan (ein chemisches Element) in der Industrie gewonnen wird. Da der Name auf Latein gelesen wird, haben wir bereits - Manganum bezeichnet. Wenn Sie es ins Russische übersetzen, lautet es "Ja, ich kläre wirklich, ich verfärbe mich". Mangan verdankt seinen Namen den seit der Antike bekannten manifestierten Eigenschaften.

Trotz seiner Berühmtheit war es jedoch erst 1919 möglich, es in seiner reinen Form für den Gebrauch zu erhalten. Dies wird durch die folgenden Verfahren durchgeführt.

Die elektrolytische Produktausbeute beträgt 99,98 %. In der chemischen Industrie wird auf diese Weise Mangan gewonnen.
Silicothermisch oder Reduktion mit Silizium. Bei diese Methode Silizium und Mangan(IV)oxid werden verschmolzen, was zur Bildung eines reinen Metalls führt. Die Ausbeute beträgt ca. 68 %, als Nebeneffekt entsteht durch die Verbindung von Mangan mit Silizium Silizid. Dieses Verfahren wird in der metallurgischen Industrie verwendet.
Aluminothermisches Verfahren - Restaurierung mit Aluminium. Gibt auch nicht zu viel hohe Ausgabe Produkt entsteht Mangan, das mit Verunreinigungen verunreinigt ist.

Die Herstellung dieses Metalls ist wichtig für viele Prozesse in der Metallurgie. Schon eine kleine Zugabe von Mangan kann die Eigenschaften von Legierungen stark beeinflussen. Es ist erwiesen, dass sich viele Metalle darin auflösen und sein Kristallgitter füllen.

In Bezug auf die Gewinnung und Produktion dieses Elements steht Russland weltweit an erster Stelle. Dieser Prozess wird auch in Ländern durchgeführt wie:

China.
Kasachstan.
Georgia.
Ukraine.

Industrielle Nutzung

Mangan ist ein chemisches Element, dessen Verwendung nicht nur in der Metallurgie wichtig ist. sondern auch in anderen Bereichen. Neben reinem Metall, sehr wichtig haben verschiedene Verbindungen eines bestimmten Atoms. Lassen Sie uns die wichtigsten skizzieren.

Es gibt verschiedene Arten von Legierungen, die dank Mangan vorhanden sind Einzigartige Eigenschaften. So ist es beispielsweise so stark und verschleißfest, dass es zum Schmelzen von Teilen für Bagger, Steinbearbeitungsmaschinen, Brecher, Kugelmühlen, Rüstungsteile verwendet wird.
Mangandioxid ist ein obligatorisches oxidierendes Element der Galvanik, es wird zur Herstellung von Depolarisatoren verwendet.
Viele Manganverbindungen werden für organische Synthesen verschiedener Substanzen benötigt.
Kaliumpermanganat (oder Kaliumpermanganat) wird in der Medizin als starkes Desinfektionsmittel verwendet.
Dieses Element ist Teil von Bronze, Messing, bildet mit Kupfer eine eigene Legierung, die zur Herstellung von Flugzeugturbinen, Schaufeln und anderen Teilen verwendet wird.

Biologische Rolle

Der tägliche Bedarf an Mangan für eine Person beträgt 3-5 mg. Ein Mangel an diesem Element führt zu Depressionen nervöses System, Schlafstörungen und Angst, Schwindel. Ihre Rolle ist noch nicht vollständig untersucht, aber es ist klar, dass sie vor allem Folgendes betrifft:

Wachstum;
Aktivität der Geschlechtsdrüsen;
die Arbeit von Hormonen;
Blutbildung.

Dieses Element ist in allen Pflanzen, Tieren und Menschen vorhanden, was seine wichtige biologische Rolle beweist.

Mangan ist ein chemisches Element, interessante Fakten, die jeden beeindrucken und Ihnen die Bedeutung bewusst machen können. Hier sind die grundlegendsten von ihnen, die ihre Spuren in der Geschichte dieses Metalls gefunden haben.

BEI Harte Zeiten Bürgerkrieg In der UdSSR war eines der ersten Exportprodukte erzhaltig große Menge Mangan.
Wenn Mangandioxid mit Salpeter legiert und das Produkt dann in Wasser gelöst wird, beginnen erstaunliche Umwandlungen. Die Lösung wird zuerst zu verwandeln grüne Farbe, dann ändert sich die Farbe zu Blau und dann zu Lila. Schließlich wird es purpurrot und ein brauner Niederschlag fällt allmählich aus. Wenn die Mischung geschüttelt wird, wird die grüne Farbe wiederhergestellt und alles wird erneut passieren. Dafür hat Kaliumpermanganat seinen Namen, was übersetzt "Mineralchamäleon" bedeutet.
Wenn manganhaltige Düngemittel auf den Boden ausgebracht werden, steigt die Produktivität der Pflanzen und die Photosyntheserate steigt. Winterweizen Körner bilden sich besser.
Der größte Block des Manganminerals Rhodonit wog 47 Tonnen und wurde im Ural gefunden.
Es gibt eine ternäre Legierung namens Manganin. Es besteht aus Elementen wie Kupfer, Mangan und Nickel. Seine Einzigartigkeit liegt in der Tatsache, dass es eine große hat elektrischer Wiederstand, die nicht von der Temperatur abhängt, sondern vom Druck beeinflusst wird.

Das ist natürlich noch nicht alles, was man über dieses Metall sagen kann. Mangan ist ein chemisches Element, dessen interessante Fakten sehr unterschiedlich sind. Vor allem, wenn wir über die Eigenschaften sprechen, die er verschiedenen Legierungen verleiht.

TEIL 1

1. Die Oxidationsstufe (s.o.) ist bedingte Ladung der Atome eines chemischen Elements in einem komplexen Stoff, berechnet auf der Grundlage der Annahme, dass dieser aus einfachen Ionen besteht.

Sollte wissen!

1) In Verbindung mit. um. Wasserstoff = +1, außer für Hydride .
2) In Verbindungen mit. um. Sauerstoff = -2, mit Ausnahme von Peroxiden und Fluoriden
3) Die Oxidationsstufe von Metallen ist immer positiv.

Für Metalle der Hauptnebengruppen die ersten drei Gruppen mit um. Konstante:

Metalle der Gruppe IA - p. um. = +1,
Metalle der Gruppe IIA - p. um. = +2,
Metalle der Gruppe IIIA - p. um. = +3. vier

Für freie Atome und einfache Substanzen p. um. = 0,5

Gesamt s. um. alle Elemente in der Verbindung = 0.

2. Methode der Namensbildung zweielementige (binäre) Verbindungen.

4. Füllen Sie die Tabelle „Namen und Formeln binärer Verbindungen“ aus.

5. Bestimmen Sie den Oxidationsgrad des markierten Elements der Komplexverbindung.

TEIL 2

1. Bestimmen Sie die Oxidationsstufen chemischer Elemente in Verbindungen nach ihren Formeln. Schreiben Sie die Namen dieser Substanzen auf.

2. Teilen Sie die Stoffe FeO, Fe2O3, CaCl2, AlBr3, CuO, K2O, BaCl2, SO3 in zwei Gruppen ein. Notieren Sie die Namen der Substanzen und geben Sie den Oxidationsgrad an.

3. Stellen Sie eine Entsprechung zwischen dem Namen und der Oxidationsstufe eines Atoms eines chemischen Elements und der Formel der Verbindung her.

4. Machen Sie Formeln von Substanzen nach Namen.

5. Wie viele Moleküle sind in 48 g Schwefeloxid (IV) enthalten?

6. Erstellen Sie mithilfe des Internets und anderer Informationsquellen einen Bericht über die Verwendung einer binären Verbindung gemäß dem folgenden Plan:

1) Formel;
2) Name;
3) Eigenschaften;
4) Anwendung.

H2O Wasser, Wasserstoffoxid. Wasser ist unter normalen Bedingungen eine Flüssigkeit, farblos, geruchlos, in einer dicken Schicht - blau. Der Siedepunkt liegt bei etwa 100⁰С. Es ist ein gutes Lösungsmittel. Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom, das ist seine qualitative und quantitative Zusammensetzung. Dies ist eine komplexe Substanz, die sich durch folgende chemische Eigenschaften auszeichnet: Wechselwirkung mit Alkalimetallen, Erdalkalimetallen.

Austauschreaktionen mit Wasser nennt man Hydrolyse. Diese Reaktionen sind in der Chemie von großer Bedeutung.

7. Der Oxidationszustand von Mangan in der K2MnO4-Verbindung ist:

8. Chrom hat die niedrigste Oxidationsstufe in einer Verbindung, deren Formel lautet:

1) Cr2O3

9. Chlor weist die maximale Oxidationsstufe in einer Verbindung auf, deren Formel lautet:

Mangan ist ein Hartmetall graue Farbe. Seine Atome haben eine Außenhüllen-Elektronenkonfiguration

Metallmangan interagiert mit Wasser und reagiert mit Säuren unter Bildung von Mangan(II)-Ionen:

In verschiedenen Verbindungen weist Mangan Oxidationsstufen nach.Je höher die Oxidationsstufe von Mangan ist, desto größer ist die kovalenteNatur seiner entsprechenden Verbindungen. Mit zunehmender Oxidationsstufe von Mangan steigt auch der Säuregrad seiner Oxide.

Mangan(II)

Diese Form von Mangan ist die stabilste. Es hat eine externe elektronische Konfiguration mit einem Elektron in jedem der fünf -Orbitale.

In einer wässrigen Lösung werden Mangan(II)-Ionen hydratisiert und bilden ein blassrosa Hexaaquamangan(II)-Komplexion. Dieses Ion ist in einer sauren Umgebung stabil, bildet jedoch in einer alkalischen Umgebung einen weißen Niederschlag aus Manganhydroxid. Mangan (II) Oxid hat die Eigenschaften basischer Oxide.

Mangan (III)

Mangan (III) kommt nur in komplexen Verbindungen vor. Diese Form von Mangan ist instabil. Im sauren Milieu disproportioniert Mangan (III) zu Mangan (II) und Mangan (IV).

Mangan (IV)

Die wichtigste Mangan(IV)-Verbindung ist das Oxid. Diese schwarze Verbindung ist in Wasser unlöslich. Es hat eine ionische Struktur. Die Stabilität beruht auf der hohen Gitterenthalpie.

Mangan(IV)oxid hat schwach amphotere Eigenschaften. Es ist ein starkes Oxidationsmittel, das beispielsweise Chlor aus konzentrierter Salzsäure verdrängt:

Diese Reaktion kann zur Herstellung von Chlor im Labor verwendet werden (siehe Abschnitt 16.1).

Mangan(VI)

Dieser Oxidationszustand von Mangan ist instabil. Kaliummanganat (VI) kann durch Verschmelzen von Mangan (IV) -oxid mit einem starken Oxidationsmittel wie Kaliumchlorat oder Kaliumnitrat erhalten werden:

Manganat(VI)-Kalium hat eine grüne Farbe. Es ist nur in alkalischer Lösung stabil. In saurer Lösung disproportioniert es in Mangan (IV) und Mangan (VII):

Mangan (VII)

Mangan hat einen solchen Oxidationszustand in einem stark sauren Oxid. Die wichtigste Mangan(VII)-Verbindung ist jedoch Kaliummanganat(VII) (Kaliumpermanganat). Das fest sehr gut wasserlöslich und bildet eine dunkelviolette Lösung. Manganat hat eine tetraedrische Struktur. In einer leicht sauren Umgebung zersetzt es sich allmählich und bildet Mangan(IV)-oxid:

In einer alkalischen Umgebung wird Kaliummanganat (VII) reduziert, wobei zuerst grünes Kaliummanganat (VI) und dann Manganoxid (IV) gebildet wird.

Kaliummanganat (VII) ist ein starkes Oxidationsmittel. In ausreichend saurem Milieu wird es unter Bildung von Mangan(II)-Ionen reduziert. Das Standard-Redoxpotential dieses Systems ist , das das Standardpotential des Systems übersteigt, und daher oxidiert das Manganat das Chloridion zu Chlorgas:

Die Oxidation des Chloridions Manganat verläuft gemäß der Gleichung

Kaliummanganat (VII) ist beispielsweise in der Laborpraxis als Oxidationsmittel weit verbreitet

zur Gewinnung von Sauerstoff und Chlor (siehe Kap. 15 und 16);

zur Durchführung einer Analyse auf Schwefeldioxid und Schwefelwasserstoff (s. Kap. 15); im Präparat organische Chemie(siehe Kap. 19);

als volumetrisches Reagenz in der Redox-Titrimetrie.

Ein Beispiel für eine titrimetrische Anwendung ist Kaliummanganat (VII). Quantifizierung mit seiner Hilfe Eisen (II) und Ethandioate (Oxalate):

Da Kaliummanganat (VII) jedoch schwer erhältlich ist ein hohes Maß Reinheit, kann es nicht als primärer titrimetrischer Standard verwendet werden.

Eine der Verbindungen dieses Elements, nämlich sein Dioxid (bekannt als Pyrolusit), galt lange Zeit als eine Art des mineralischen magnetischen Eisenerzes. Erst 1774 fand einer der schwedischen Chemiker heraus, dass Pyrolusit ein unerforschtes Metall enthält. Durch das Erhitzen dieses Minerals mit Kohle war es möglich, dasselbe unbekannte Metall zu erhalten. Zuerst hieß es Manganum, später erschien der moderne Name - Mangan. Ein chemisches Element hat viele interessante Eigenschaften, die später besprochen werden.

Befindet sich in einer sekundären Untergruppe der siebten Gruppe Periodensystem(Wichtig: alle Elemente der sekundären Nebengruppen sind Metalle). Elektronische Formel 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 (typische d-Element-Formel). Mangan als freie Substanz hat eine silbrig-weiße Farbe. Aufgrund seiner chemischen Aktivität kommt es in der Natur nur in Form von Verbindungen wie Oxiden, Phosphaten und Karbonaten vor. Die Substanz ist feuerfest, der Schmelzpunkt liegt bei 1244 Grad Celsius.

Interessant! In der Natur kommt nur ein Isotop eines chemischen Elements mit einer Atommasse von 55 vor. Die restlichen Isotope werden künstlich gewonnen und sind am stabilsten radioaktives Isotop Mit Atommasse 53 (Halbwertszeit ist etwa die gleiche wie die von Uran).

Oxidationszustand von Mangan

Er hat sechs verschiedene Grade Oxidation. BEI Null Grad Oxidationselement ist in der Lage, sowohl mit organischen Liganden (z. B. P(C5H5)3) als auch mit anorganischen Liganden komplexe Verbindungen zu bilden:

Kohlenmonoxid (Dimangandecacarbonyl),
Stickstoff,
Phosphortrifluorid,
Stickoxid.

Die Oxidationsstufe +2 ist typisch für Mangansalze. Wichtig: Diese Verbindungen haben rein reduzierende Eigenschaften. Die stabilsten Verbindungen mit einer Oxidationsstufe von +3 sind das Oxid Mn2O3 sowie das Hydrat dieses Oxids Mn(OH)3. Bei +4 sind MnO2 und das amphotere Oxid-Hydroxid MnO(OH)2 am stabilsten.

Die Oxidationsstufe von Mangan +6 ist typisch für Permangansäure und ihre Salze, die nur in wässriger Lösung vorkommen. Die Oxidationsstufe +7 ist typisch für Permangansäure, ihr Anhydrid, das nur in wässriger Lösung existiert, sowie Salze - Permanganate (eine Analogie zu Perchloraten) - starke Oxidationsmittel. Interessanterweise sind beim Reduzieren von Kaliumpermanganat (im Alltag Kaliumpermanganat genannt) drei verschiedene Reaktionen möglich:

In Gegenwart von Schwefelsäure wird das Anion MnO4- zu Mn2+ reduziert.
Wenn das Medium neutral ist, wird das MnO4-Ion zu MnO(OH)2 oder MnO2 reduziert.
In Gegenwart von Alkali wird das MnO4-Anion zum Manganat-Ion MnO42- reduziert.

Mangan als chemisches Element

Chemische Eigenschaften

Unter normalen Bedingungen ist es inaktiv. Grund ist der Oxidfilm, der entsteht, wenn er Luftsauerstoff ausgesetzt wird. Wenn das Metallpulver leicht erhitzt wird, verbrennt es und wird zu MnO2.

Wenn es erhitzt wird, interagiert es mit Wasser und verdrängt Wasserstoff. Als Ergebnis der Reaktion wird praktisch unlösliches Lachgashydrat Mn(OH)2 erhalten. Diese Substanz verhindert eine weitere Wechselwirkung mit Wasser.

Interessant! Wasserstoff ist in Mangan löslich, und mit steigender Temperatur nimmt die Löslichkeit zu (es entsteht eine Gaslösung im Metall).

Bei sehr starker Erwärmung (Temperatur über 1200 Grad Celsius) tritt eine Wechselwirkung mit Stickstoff ein, und Nitride werden erhalten. Diese Verbindungen können eine andere Zusammensetzung haben, was typisch für die sogenannten Berthollide ist. Es interagiert mit Bor, Phosphor, Silizium und in geschmolzener Form - mit Kohlenstoff. Die letzte Reaktion läuft während der Reduktion von Mangan mit Koks ab.

Bei Wechselwirkung mit verdünnter Schwefelsäure u Salzsäure Es entsteht Salz und Wasserstoff wird freigesetzt. Aber die Wechselwirkung mit starker Schwefelsäure ist anders: Die Reaktionsprodukte sind Salz, Wasser und Schwefeldioxid (Schwefelsäure wird zunächst zu schwefeliger Säure reduziert, aber aufgrund von Instabilität zerfällt schweflige Säure in Schwefeldioxid und Wasser).

Bei der Reaktion mit verdünnter Salpetersäure werden Nitrat, Wasser und Stickoxid erhalten.

Bildet sechs Oxide:

Salpeter oder MnO,
Oxid oder Mn2O3,
Lachgas Mn3O4,
Dioxid oder MnO2,
Mangananhydrid MnO3,
Mangananhydrid Mn2O7.

Interessant! Lachgas wird unter dem Einfluss von Luftsauerstoff allmählich zu einem Oxid. Permanganatanhydrid wurde nicht in freier Form isoliert.

Lachgas ist eine Verbindung mit einer sogenannten fraktionierten Oxidationsstufe. Beim Auflösen in Säuren entstehen zweiwertige Mangansalze (Salze mit dem Mn3+-Kation sind instabil und werden zu Verbindungen mit dem Mn2+-Kation reduziert).

Kohlendioxid, Oxid, Lachgas sind die stabilsten Oxide. Mangananhydrid ist instabil. Es gibt Analogien zu anderen chemischen Elementen:

Mn2O3 und Mn3O4 sind basische Oxide und haben ähnliche Eigenschaften wie analoge Eisenverbindungen;
MnO2 ist ein amphoteres Oxid mit ähnlichen Eigenschaften wie Oxide von Aluminium und dreiwertigem Chrom;
Mn2O7 ist ein Säureoxid, dessen Eigenschaften dem höchsten Chloroxid sehr ähnlich sind.

Es ist leicht, die Analogie mit Chloraten und Perchloraten zu sehen. Manganate werden wie Chlorate indirekt gewonnen. Permanganate können aber sowohl direkt, dh durch Umsetzung eines Anhydrids und Metalloxid/hydroxid in Gegenwart von Wasser, als auch indirekt erhalten werden.

In der analytischen Chemie steht das Mn2+-Kation an fünfter Stelle Analytische Gruppe. Es gibt mehrere Reaktionen, um dieses Kation nachzuweisen:

Bei der Wechselwirkung mit Ammoniumsulfid fällt ein Niederschlag von MnS aus, dessen Farbe fleischfarben ist; beim Hinzufügen Mineralsäuren Niederschlagsauflösung wird beobachtet.
Bei der Reaktion mit Alkalien wird ein weißer Niederschlag von Mn(OH) 2 erhalten; bei Wechselwirkung mit Luftsauerstoff ändert sich die Farbe des Niederschlags jedoch von weiß nach braun - Mn(OH)3 wird erhalten.
Werden Salze mit dem Mn2+-Kation mit Wasserstoffperoxid und einer Alkalilösung versetzt, fällt ein dunkelbrauner Niederschlag von MnO(OH)2 aus.
Werden Salze mit dem Mn2+-Kation mit einem Oxidationsmittel (Bleidioxid, Natriumbismutat) und einer starken Salpetersäurelösung versetzt, verfärbt sich die Lösung purpurrot, was bedeutet, dass Mn2+ zu HMnO4 oxidiert ist.

Chemische Eigenschaften

Wertigkeiten von Mangan

Das Element gehört zur siebten Gruppe. Typisches Mangan - II, III, IV, VI, VII.

Nullwertigkeit ist typisch für eine freie Substanz. Zweiwertige Verbindungen sind Salze mit dem Mn2+-Kation, dreiwertige Verbindungen sind Oxid und Hydroxid, vierwertige Verbindungen sind Dioxid sowie Oxid-Hydroxid. Sechs- und siebenwertige Verbindungen sind Salze mit MnO42- und MnO4- Anionen.

Wie und woraus wird Mangan gewonnen? Aus Mangan- und Eisen-Mangan-Erzen sowie aus Salzlösungen. Drei verschiedene Wege Mangan gewinnen:

Koksrückgewinnung,
Aluminothermie,
Elektrolyse.

Im ersten Fall wird Koks als Reduktionsmittel sowie Kohlenmonoxid verwendet. Metall wird aus Erzen gewonnen, denen Eisenoxide beigemischt sind. Das Ergebnis ist sowohl Ferromangan (eine Legierung mit Eisen) als auch Karbid (was ist ein Karbid? es ist eine Verbindung eines Metalls mit Kohlenstoff).

Für mehr reine Substanz Eine der Methoden der Metallothermie wird verwendet - die Aluminothermie. Zunächst wird Pyrolusit kalziniert und Mn2O3 gewonnen. Das resultierende Oxid wird dann mit Aluminiumpulver gemischt. Während der Reaktion wird viel Wärme freigesetzt, wodurch das resultierende Metall schmilzt und Aluminiumoxid es mit einer Schlackenkappe bedeckt.

Mangan ist ein Metall mittlerer Aktivität und steht in der Beketov-Reihe links von Wasserstoff und rechts von Aluminium. Das bedeutet, dass bei der Elektrolyse wässriger Lösungen von Salzen mit dem Mn2+-Kation das Metallkation an der Kathode reduziert wird (bei der Elektrolyse einer sehr verdünnten Lösung wird auch Wasser an der Kathode reduziert). Mit Elektrolyse wässrige Lösung MnCl2-Reaktionen laufen ab:

MnCl2 Mn2+ + 2Cl-

Kathode (negativ geladene Elektrode): Mn2+ + 2e Mn0

Anode (positiv geladene Elektrode): 2Cl- - 2e 2Cl0 Cl2

Endgültige Reaktionsgleichung:

MnCl2 (el-z) Mn + Cl2

Die Elektrolyse liefert das reinste metallische Mangan.

Nützliches Video: Mangan und seine Verbindungen

Anwendung

Die Verwendung von Mangan ist ziemlich weit verbreitet. Es werden sowohl das Metall selbst als auch seine verschiedenen Verbindungen verwendet. Es wird in freier Form in der Metallurgie für verschiedene Zwecke verwendet:

als „Desoxidator“ beim Schmelzen von Stahl (Sauerstoff bindet und Mn2O3 wird gebildet);
als Legierungselement: Mit wird fester Stahl erhalten hohe Raten Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit;
zum Schmelzen der sogenannten Panzerstahlgüte;
als Bestandteil von Bronze und Messing;
um Manganin herzustellen, eine Legierung mit Kupfer und Nickel. Aus dieser Legierung werden verschiedene elektrische Geräte hergestellt, zum Beispiel Rheostate

Für die Herstellung von galvanischen Zn-Mn-Zellen wird MnO2 verwendet. In der Elektrotechnik werden MnTe und MnAs verwendet.

Anwendung von Mangan

Kaliumpermanganat, oft auch als Kaliumpermanganat bezeichnet, wird sowohl im Alltag (z therapeutische Bäder), sowie in Industrie und Labor. Die Himbeerfarbe von Permanganat verblasst, wenn ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit Doppel- und Dreifachbindungen durch eine Lösung geleitet werden. Bei starker Erwärmung zersetzen sich Permanganate. Dabei entstehen Manganate, MnO2 und Sauerstoff. Dies ist eine Möglichkeit, im Labor chemisch reinen Sauerstoff zu erhalten.

Salze der Permangansäure können nur indirekt gewonnen werden. Dazu wird MnO2 mit festem Alkali vermischt und in Gegenwart von Sauerstoff erhitzt. Eine andere Möglichkeit, feste Manganate zu erhalten, ist die Kalzinierung von Permanganaten.

Lösungen von Manganaten haben eine schöne dunkelgrüne Farbe. Diese Lösungen sind jedoch instabil und unterliegen einer Disproportionierungsreaktion: Die dunkelgrüne Farbe ändert sich zu Himbeere, und es fällt auch ein brauner Niederschlag aus. Als Ergebnis der Reaktion werden Permanganat und MnO2 erhalten.

Mangandioxid wird im Labor als Katalysator für die Zersetzung von Kaliumchlorat (Bertholiumsalz) sowie zur Gewinnung von reinem Chlor verwendet. Interessanterweise wird durch die Wechselwirkung von MnO2 mit Chlorwasserstoff ein Zwischenprodukt erhalten - eine äußerst instabile Verbindung MnCl4, die sich in MnCl2 und Chlor zersetzt. Neutrale oder angesäuerte Salzlösungen mit dem Mn2+-Kation haben eine blassrosa Farbe (Mn2+ bildet mit 6 Wassermolekülen einen Komplex).

Nützliches Video: Mangan ist ein Element des Lebens

Fazit

Takova eine kurze Beschreibung bzgl Mangan und seine chemischen Eigenschaften. Es ist ein silbrig-weißes Metall mittlerer Aktivität, das nur bei Erwärmung mit Wasser in Wechselwirkung tritt und je nach Oxidationsgrad sowohl metallische als auch nichtmetallische Eigenschaften aufweist. Seine Verbindungen werden in der Industrie, zu Hause und in Laboratorien gewonnen Reiner Sauerstoff und Chlor.

Die höchste Oxidationsstufe von Mangan +7 entspricht dem sauren Oxid Mn2O7, Mangansäure HMnO4 und seinen Salzen - Permanganate.

Mangan(VII)-Verbindungen sind starke Oxidationsmittel. Mn2O7 ist eine grünlich-braune ölige Flüssigkeit, bei deren Kontakt sich Alkohole und Ether entzünden. Mn(VII)-Oxid entspricht Permangansäure HMnO4. Es existiert nur in Lösungen, gilt aber als eines der stärksten (α - 100%). Die maximal mögliche Konzentration von HMnO4 in Lösung beträgt 20 %. HMnO4-Salze - Permanganate - die stärksten Oxidationsmittel; in wässrigen Lösungen haben sie, wie die Säure selbst, eine purpurrote Farbe.

Bei Redoxreaktionen Permanganate sind starke Oxidationsmittel. Je nach Reaktion der Umgebung werden sie entweder zu Salzen des zweiwertigen Mangans (in saurer Umgebung), Mangan(IV)oxid (in neutraler Umgebung) oder Mangan(VI)-Verbindungen - Manganate - (in alkalischer Umgebung) reduziert. . Es ist offensichtlich, dass in einer sauren Umgebung die Oxidationsfähigkeit von Mn+7 am ausgeprägtesten ist.

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

2KMnO4 + 3Na2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3Na2SO4 + 2KOH

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

Permanganate oxidieren sowohl in sauren als auch in alkalischen Medien organische Materie:

2KMnO4 + 3H2SO4 + 5C2H5OH → 2MnSO4 + K2SO4 + 5CH3COH + 8H2O

Alkohol Aldehyd

4KMnO4 + 2NaOH + C2H5OH → MnO2↓ + 3CH3COH + 2K2MnO4 +

Beim Erhitzen zersetzt sich Kaliumpermanganat (diese Reaktion dient zur Sauerstofferzeugung im Labor):

2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

Auf diese Weise, für Mangan sind die Charaktere die gleichen Abhängigkeiten: beim Übergang von der niedrigsten Oxidationsstufe zur höchsten, saure Eigenschaften Sauerstoffverbindungen, und bei OB-Reaktionen werden reduzierende Eigenschaften durch oxidierende ersetzt.

Für den Körper sind Permanganate aufgrund ihrer stark oxidierenden Eigenschaften giftig.

Im Falle einer Permanganatvergiftung wird Wasserstoffperoxid in einem essigsauren Medium als Gegenmittel verwendet:

2KMnO4 + 5H2O2 + 6CH3COOH → 2(CH3COO)2Mn + 2CH3COOK + 5O2 + 8H2O

KMnO4-Lösung ist ein ätzendes und bakterizides Mittel zur Behandlung der Hautoberfläche und der Schleimhäute. Die stark oxidierenden Eigenschaften von KMnO4 in sauren Medien liegen der analytischen Methode der Permanganatometrie zugrunde, die in verwendet wird klinische Analyse zur Bestimmung der Oxidierbarkeit von Wasser, Harnsäure im Urin.

Der menschliche Körper enthält etwa 12 mg Mn in verschiedenen Verbindungen, wobei 43 % darin konzentriert sind Knochengewebe. Es beeinflusst die Hämatopoese, die Bildung von Knochengewebe, das Wachstum, die Fortpflanzung und einige andere Körperfunktionen.

Mangan(II)hydroxid hat schwach basische Eigenschaften, wird durch Luftsauerstoff und andere Oxidationsmittel zu Permangansäure oder ihren Salzen oxidiert Manganit:

Mn(OH)2 + H2O2 → H2MnO3↓ + H2O Permangansäure

(brauner Niederschlag) In alkalischem Milieu wird Mn2+ zu MnO42- und in saurem Milieu zu MnO4- oxidiert:

MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH → K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O

Salze von Mangan-H2MnO4- und Mangan-HMnO4-Säuren werden gebildet.

Zeigt Mn2+ im Versuch reduzierende Eigenschaften, so sind die reduzierenden Eigenschaften von Mn2+ schwach ausgeprägt. In biologischen Prozessen verändert es den Oxidationsgrad nicht. Stabile Mn2+-Biokomplexe stabilisieren diesen Oxidationszustand. Die stabilisierende Wirkung zeigt sich in der langen Verweildauer der Hydrathülle. Mangan(IV)oxid MnO2 ist eine stabile natürliche Manganverbindung, die in vier Modifikationen vorkommt. Alle Modifikationen sind von Natur aus amphoter und haben Redox-Dualität. Beispiele für Redox-Dualität MnO2: МnО2 + 2КI + 3СО2 + Н2О → I2 + МnСО3 + 2КНСО3

6MnO2 + 2NH3 → 3Mn2O3 + N2 + 3H2O

4MnO2 + 3O2 + 4KOH → 4KMnO4 + 2H2O

Mn(VI)-Verbindungen- instabil. In Lösungen können sie sich in Verbindungen Mn (II), Mn (IV) und Mn (VII) verwandeln: Mangan (VI) -Oxid MnO3 - dunkelrote Masse, Husten. Die hydratisierte Form von MnO3 ist eine schwache Permangansäure H2MnO4, die nur in wässriger Lösung existiert. Seine Salze (Manganate) werden leicht durch Hydrolyse und Erhitzen zerstört. Bei 50°C zersetzt sich MnO3:

2MnO3 → 2MnO2 + O2 und hydrolysiert beim Auflösen in Wasser: 3MnO3 + H2O → MnO2 + 2HMnO4

Derivate von Mn(VII) sind Mangan(VII)-Oxid Mn2O7 und seine hydratisierte Form, Säure HMnO4, die nur in Lösung bekannt ist. Mn2O7 ist stabil bis 10°C, zersetzt sich explosionsartig: Mn2O7 → 2MnO2 + O3

Beim Auflösen kaltes Wasser Säure Mn2O7 + H2O → 2HMnO4 entsteht

Salze der Permangansäure HMnO4- Permanganate. Ionen verursachen die violette Farbe von Lösungen. Sie bilden kristalline Hydrate des Typs EMnO4 nH2O, wobei n = 3-6, E = Li, Na, Mg, Ca, Sr.

Permanganat KMnO4 ist gut wasserlöslich . Permanganate - Starke Oxidationsmittel. Diese Eigenschaft wird in verwendet medizinische Übung zur Desinfektion, in der Arzneibuchanalytik zur Identifizierung von H2O2 durch Wechselwirkung mit KMnO4 im sauren Milieu.

Für den Körper sind Permanganate Gifte., ihre Neutralisierung kann wie folgt erfolgen:

Für die Behandlung akute Vergiftung Permanganat Es wird eine 3%ige wässrige Lösung von H2O2 verwendet, angesäuert Essigsäure. Kaliumpermanganat oxidiert die organische Substanz von Gewebezellen und Mikroben. Dabei wird KMnO4 zu MnO2 reduziert. Mangan(IV)oxid kann auch mit Proteinen interagieren und einen braunen Komplex bilden.

Unter Einwirkung von Kaliumpermanganat KMnO4 werden Proteine oxidiert und koaguliert. Basierend auf seine Anwendung als externes Medikament mit antimikrobiellen und ätzenden Eigenschaften. Darüber hinaus manifestiert sich seine Wirkung nur auf der Oberfläche der Haut und der Schleimhäute. Oxidierende Eigenschaften einer wässrigen Lösung von KMnO4 verwenden giftige organische Substanzen zu neutralisieren. Als Ergebnis der Oxidation werden weniger toxische Produkte gebildet. Beispielsweise wird der Wirkstoff Morphin in ein biologisch inaktives Oxymorphin umgewandelt. Kaliumpermanganat anwenden in der titrimetrischen Analytik zur Gehaltsbestimmung verschiedener Reduktionsmittel (Permanganatometrie).

Hohe Oxidationsfähigkeit von Permanganat verwenden in der Ökologie zur Beurteilung der Abwasserbelastung (Permanganat-Methode). Der Gehalt an organischen Verunreinigungen im Wasser wird durch die Menge an oxidiertem (verfärbtem) Permanganat bestimmt.

Es wird die Permanganat-Methode (Permanganatometrie) verwendet auch in klinischen Labors um den Harnsäuregehalt im Blut zu bestimmen.

Salze der Mangansäure werden Permanganate genannt. Das bekannteste ist das Salz von Kaliumpermanganat KMnO4 - eine dunkelviolette kristalline Substanz, die in Wasser schwer löslich ist. Lösungen von KMnO4 haben eine dunkelkarmesinrote Farbe und bei hohen Konzentrationen - violett, charakteristisch für MnO4- Anionen.

Permanganat Kalium zersetzt sich beim Erhitzen

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2

Kaliumpermanganat ist ein sehr starkes Oxidationsmittel, oxidiert leicht viele anorganische und organische Substanzen. Der Grad der Manganreduktion hängt sehr stark vom pH-Wert des Mediums ab.

Wiederherstellen e Kaliumpermanganat in Medien unterschiedlicher Säure verläuft nach dem Schema:

saure Umgebung pH-Wert<7

Mangan (II) (Mn2+)

KMnO4 + Reduktionsmittel Neutrale Umgebung pH = 7

Mangan(IV) (MnO2)

Alkalischer pH-Wert >7

Mangan(VI) (MnO42-)

Mn2+-Verfärbung der KMnO4-Lösung

MnO2 brauner Niederschlag

MnO42 - die Lösung wird grün

Reaktionsbeispiele unter Beteiligung von Kaliumpermanganat in verschiedenen Medien (sauer, neutral und alkalisch).

pH-Wert<7 5K2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4= 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O

MnO4 - +8H++5℮→ Mn2++ 4H2O 5 2

SO32- + H2O - 2² → SO42-+2H+ 2 5

2MnO4 - +16H++ 5SO32- + 5H2O → 2Mn2++ 8H2O + 5SO42- +10H+

2MnO4 - +6H++ 5SO32- → 2Mn2++ 3H2O + 5SO42-

pH = 7 3K2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH

MnO4- + 2H2O + 3ē \u003d MnO2 + 4OH- 3 2

SO32- + H2O - 2² → SO42-+2H+- 2 3

2MnO4 - + 4H2O + 3SO32- + 3H2O → 2MnO2 + 8OH- + 3SO42- + 6H + 6H2O + 2OH-

2MnO4 - + 3SO32- + H2O → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42

pH>7 K2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH = 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

MnO4- +1 ² → MnO42- 1 2

SO32- + 2OH- - 2² → SO42- + H2O 2 1

2MnO4- + SO32- + 2OH- →2MnO42- + SO42- + H2O

Kaliumpermanganat KMnO4 wird verwendet in der medizinischen Praxis als Desinfektionsmittel u Antiseptikum zum Waschen von Wunden, Spülen, Duschen usw. Eine hellrosa Lösung von KMnO4 wird innerlich zur Vergiftung zur Magenspülung verwendet.

Kaliumpermanganat wird sehr häufig als Oxidationsmittel verwendet.

Viele Drogen werden mit KMnO4 analysiert (z. B. die prozentuale Konzentration (%) einer H2O2-Lösung).

allgemeine Eigenschaften d-Elemente der Untergruppe VIIIB. Die Struktur der Atome. Elemente der Eisenfamilie. Oxidationszustände in Verbindungen. Physikalische und chemische Eigenschaften von Eisen. Anwendung. Verbreitung und Fundformen von d-Elementen der Eisenfamilie in der Natur. Eisensalze (II, III). Komplexe Verbindungen von Eisen (II) und Eisen (III).

Allgemeine Eigenschaften Elemente der Untergruppe VIIIB:

1) Die allgemeine elektronische Formel der letzten Ebenen ist (n - 1)d(6-8)ns2.

2) In jeder Periode dieser Gruppe gibt es 3 Elemente, die Triaden (Familien) bilden:

a) Die Eisenfamilie: Eisen, Kobalt, Nickel.

b) Die Familie der Platin-Leichtmetalle (Palladium-Familie): Ruthenium, Rhodium, Palladium.

c) Die Familie der Platinschwermetalle (Platinfamilie): Osmium, Iridium, Platin.

3) Die Ähnlichkeit der Elemente in jeder Familie wird durch die Nähe der Atomradien erklärt, daher ist die Dichte innerhalb der Familie eng.

4) Die Dichte nimmt mit zunehmender Periodenzahl zu (Atomvolumina sind klein).

5) Dies sind Metalle mit hohe Temperaturen Schmelzen und Kochen.

6) Die maximale Oxidationsstufe für einzelne Elemente steigt mit der Zahl der Periode (für Osmium und Ruthenium erreicht sie 8+).

7) Diese Metalle sind in der Lage, Wasserstoffatome in das Kristallgitter aufzunehmen, in ihrer Gegenwart erscheint atomarer Wasserstoff - ein aktives Reduktionsmittel. Daher sind diese Metalle Katalysatoren für Wasserstoffatom-Additionsreaktionen.

8) Die Verbindungen dieser Metalle sind gefärbt.

9) Charakteristisch Oxidationsstufen für Eisen +2, +3, in instabilen Verbindungen +6. Nickel hat +2, instabil +3. Platin hat +2, instabil +4.

Eisen. Eisen bekommen(alle diese Reaktionen finden beim Erhitzen statt)

*4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2. Zustand: Brenneisenkies.

*Fe2O3 + 3H2 = 2Fe + 3H2O. *Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2.

*FeO + C = Fe + CO.

*Fe2O3 + 2Al = 2Fe + Al2O3 (Thermite-Methode). Zustand: Heizung.

* = Fe + 5CO (Zersetzung von Eisenpentacarbonyl wird verwendet, um sehr reines Eisen herzustellen).

Chemische Eigenschaften von Eisen Reaktionen mit einfachen Stoffen

*Fe + S = FeS. Zustand: Heizung. *2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.

*Fe + I2 = FeI2 (Jod ist ein weniger starkes Oxidationsmittel als Chlor; FeI3 existiert nicht).

*3Fe + 2O2 = Fe3O4 (FeO Fe2O3 ist das stabilste Eisenoxid). In feuchter Luft entsteht Fe2O3 nH2O.