Московская государственная академия тонкой химической технологии им.

  • Размер: 593 Кб
  • Количество слайдов: 32

Описание презентации Московская государственная академия тонкой химической технологии им. по слайдам

  Московская государственная академия тонкой химической технологии им.  М. В. Ломоносова ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПО Московская государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СХЕМЫ ПО НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Сорокина О. В. Утверждено библиотечным Советом МИТХТ им. М. В. Ломоносова Московская Государственная академия тонкой химической технологии им. М. В. Ломоносова (МИТХТ), 2006 г. VIIB ГРУППА

  ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ Mn  Tc  Re  ns 2 (n-1)d 5  6 ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ Mn Tc Re ns 2 (n-1)d 5 6 s 2 4 f 14 5 d 5 E C. О. II÷VII

  ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА Mn  Tc  Re  I эв.  7. 4 ПРОСТЫЕ ВЕЩЕСТВА Mn Tc Re I эв. 7. 4 7. 2 7. 9 потенц иал ионизац ии

  ОБЩИЕ СВОЙСТВА к. ч. 4, 6 (Mn) Mn : катионы, анионы Tc , ОБЩИЕ СВОЙСТВА к. ч. 4, 6 (Mn) Mn : катионы, анионы Tc , Re – только анионы [Mn(H 2 O) 6 ] 2+ , Mn. O 4 — Тс, Re не образ. аквакатионов, только оксокомплексы MO 4 n —

  В ПРИРОДЕ 14.  Mn – 0. 09  Tc  81.  Re В ПРИРОДЕ 14. Mn – 0. 09% Tc 81. Re – 1. 10 — 7 % Руды : пиролюзит Mn. O 2 гаусманит Mn 3 O 4 ( Mn 2 O 3. Mn. O ) Руды Cu, Mo своих минералов нет (рассеянный эл-т)

  ПРИМЕНЕНИЕ Тс – радиоактивный элемент Тс 99 43 τ 1/2 =2, 12. 10 5 ПРИМЕНЕНИЕ Тс – радиоактивный элемент Тс 99 43 τ 1/2 =2, 12. 10 5 лет Получают из радиоактивны х отход ов атомной энергетики. Сейчас Tc (искусств. ) больше, чем Re Mn – в сталях, электрохимии Тс – медицина Re – катализатор (нефтяная промышл. )

  ПОЛУЧЕНИЕ Mn  1. Mn. O 2 +Si=Mn ( техн. ) +Si. O 2 ПОЛУЧЕНИЕ Mn 1. Mn. O 2 +Si=Mn ( техн. ) +Si. O 2 2. Mn ( техн. ) +H 2 SO 4(p) =Mn. SO 4 +H 2 3. Mn. SO 4( p ) электролиз Mn (чистый) Re 2 NH 4 Re. O 4(T) +4 H 2( г ) = 2 Re (T) +N 2( г ) +8 H 2 O ( г) t

  Mn Mn с кислотами Mn. Mn 2+  + H 2  +H 3 Mn Mn с кислотами Mn. Mn 2+ + H 2 +H 3 O + холод пассивация HNO 3 H 2 SO 4 (>90%) H 2 SO 4( к) t Mn 2+ + SO 2 (S, H 2 S) (конц NO 2 )HNO 3 , t (разб. NO ) (оч. разб. NH 4 + ) Mn 2+ [Mn(H 2 O) 6 ] 2+

  Re Re с кислотами 3 Re+ 7 HNO 3  =  3 HRe. Re Re с кислотами 3 Re+ 7 HNO 3 = 3 HRe. O 4 +7 NO+2 H 2 O средней концентр. 30% Re+HNO 3( конц. ) ≠ 2 Re+7 H 2 O 2 = 2 HRe. O 4 +6 H 2 O

  взаимодействие с MOHMOH Mn ,  Tc ,  Re – не взм. с взаимодействие с MOHMOH Mn , Tc , Re – не взм. с растворами МОН Mn , Tc , Re – взм. с расплавами МОН !!! 2 Mn +4 KOH +3 О 2 = 2 K 2 Mn. O 4 +2 H 2 O (г) KRe. O 4 2 Re+2 KOH+7 KNO 3 = 2 KRe. O 4 +7 KNO 2 +H 2 O ( г ) K 2 Mn. O 4 Тс расплав t Тс t

  Mn Mn с простыми веществами Mn+N 2  Mn 3 N 2 1200˚C Mn+S Mn Mn с простыми веществами Mn+N 2 Mn 3 N 2 1200˚C Mn+S ( ж ) Mn. S Mn+ Г 2 Mn Г 2 (Mn. F 4 ) Mn + O 2 Mn 2 O 3

  Re Re с простыми веществами Re + Tc F 2  Cl 2 Re Re с простыми веществами Re + Tc F 2 Cl 2 I 2 Re +VI F 6 Re 3 +III Cl 9 (Re +II I 2 ) n Re+O 2 Re 2 +VII O 7 Re+S Re +IV S 2 Г 2 t >

  Комплексы, кластеры В отличии от всех d – элементов Mn ,  Tc , Комплексы, кластеры В отличии от всех d – элементов Mn , Tc , Re – образуют мало К. С. Mn – аква комп. Тс, Re – нет Mn , Tc , Re в низших С. О. образуют кластеры типа: Re 3 Cl 9 Re. Re Re Cl Cl Cl

  Степень Окисления « 0 » [(CO) 5 Mn – Mn(CO) 5 ] 0 Степень Окисления « 0 » [(CO) 5 Mn – Mn(CO) 5 ] 0 H 2 , P, t H[Mn(CO) 5 ] Cl 2 [Mn +I (CO) 5 Cl] 0 хлоропентакарбонил- марганец( I )

  Кислородные соединения Mn. Mn С. О. Mn  II  Mn. O  1÷ Кислородные соединения Mn. Mn С. О. Mn II Mn. O 1÷ 1. 13 серозел. , полупроводн. Mn(OH) 2 III (Mn II Mn 2 III )O 4 амфот. , преобл. Mn 2 O 3 -основн. Mn. O ( OH ) IV Mn. O 2 – амфот. V Mn. O 4 3 — c иний VI Mn. O 4 2 — зелен. VII Mn 2 O 7 –кисл. неуст. HMn. O 4 (20%) сильн. кислота

  Tc,  Re с. о.  Tc, Re  III  IV  Tc, Re с. о. Tc, Re III IV MO 2 M(OH) 4 V VI MO 3 VII M 2 O 7 – уст. HMO 4 (40%) слаб. кислота амфот.

  Особенности химии Mn. Mn  1.  Mn – активный металл  (φ 0 Особенности химии Mn. Mn 1. Mn – активный металл (φ 0 =-1, 19 В) 2. Устойчивые СО: + II и + IV 3. Mn подобен Mg : не амфотерн ый гидроксид растворяется NH 4 + ( p )+ II 4. C увеличением СО усиливаются кислотные свойства 5. С увеличением СО усиливаются окислительные свойства.

  Mn ( II ) Mn. O – основной оксид  н естехиом етрич. , Mn ( II ) Mn. O – основной оксид н естехиом етрич. , полупровод ник Mn ( OH ) 2 -бело-розовый , основной ПР=2, 7. 10 -13 , на воздухе постепенно окисляется 4 Mn(OH) 2 +O 2 =4 Mn. O(OH)+2 H 2 O Mn. O 2 в водных растворах: [ Mn ( H 2 O ) 6 ] 2+ очень слабая кислота! !! высокоспиновый комплекс Mn 2+ (p) +H + Mn. O 4 — KBi. O 3 [O 2 ] Кк=~10 -11 Pb. O 2 , S 2 O 6 (O 2 ) 2 — B HMn. O 53, 10 , /

  Mn(OH) 22 , Mn. S Mn(OH) 2 +2 NH 4 +  Mn 2+ Mn(OH) 22 , Mn. S Mn(OH) 2 +2 NH 4 + Mn 2+ (p) +2 NH 3. H 2 O Mn. S не осаждается H 2 S ! ПР= ~10 -13 Mn 2+ + H 2 S ≠ но Mn 2+ +S 2 — =Mn. S Mn. S+2 H + =H 2 S+Mn 2+ Mn. S неустойчив на воздухе: 2 Mn. S+O 2 +2 H 2 O=2 Mn. O(OH)+H 2 S+S [O 2 ] Mn. O

  Mn. CO 3 3 , Mn. SO 4 4 , [Mn(H 22 O)O) 66 Mn. CO 3 3 , Mn. SO 4 4 , [Mn(H 22 O)O) 66 ]] 2+2+ Mn. CO 3 Mn. O+CO 2 N 2 Mn. O+2 H 3 O + +3 H 2 O = [Mn(H 2 O) 6 ] 2+ +2 OH — = Mn(OH) 2 NH 3 H 2 O 2 Mn. SO 4 +8 HNO 3 +5 Pb. O 2 =2 HMn. O 4 +Pb(HSO 4 ) 2 +2 H 2 O+4 Pb(NO 3 ) 2 2 Mn. SO 4 +16 HNO 3 +5 Na. Bi. O 3 =5 Bi(NO 3 ) 3 +Na. NO 3 +2 Na 2 SO 4 + +2 HMn. O 4 +7 H 2 O 2 Mn. SO 4 +8 H 2 O+5 K 2 S 2 O 8 =2 HMn. O 4 +5 K 2 SO 4 +7 H 2 O t

  2 Mn. O(OH)  = Mn 2 O 3 +H 2 O Mn. Mn 2 Mn. O(OH) = Mn 2 O 3 +H 2 O Mn. Mn (( IIIIII )) Mn 2 O 3 , Mn. O(OH), Mn. F 3 , Mn 2 (SO 4 ) 3 Mn 2 O 3 : [ Mn ( H 2 O ) 6 ] 3+ в водном растворе неустойчив гидролиз: [ Mn ( H 2 O ) 6 ] 3+ Mn. O ( OH )+ H 2 O +3 H 3 O + Mn 2 ( SO 4 ) 3 устойчив в присутствии Н 2 SO 4 Mn + III диспропорционирует в Mn + II и Mn + IV Mn 3+ (p) +2 H 2 O=Mn. O 2 +Mn 2+ +4 H + ∆ φ 0 >0 t B B Mn. O Mn. Mn 95, 0 499, 1 0 /0 /

  Получение Mn. Mn 22 (SO(SO 44 )) 33  , , химич.  cc Получение Mn. Mn 22 (SO(SO 44 )) 33 , , химич. cc войства Mn. O(OH) 2 Mn. O(OH)+3 H 2 SO 4 = Mn 2 (SO 4 ) 3 +4 H 2 O Mn + III -окислитель! 2 Mn. O ( OH )+6 HCl = 2 Mn. Cl 2 +4 H 2 O 2 Mn. O(OH)+H 2 SO 4( разб ) =Mn. O 2( т ) +Mn. SO 4 +2 H 2 O -1 e диспропорционирование! конц. +1 e

  Оксид Mn. Mn (( IIIIII )) , ,  соли 2 Mn 2 O Оксид Mn. Mn (( IIIIII )) , , соли 2 Mn 2 O 3 + 4 H 2 SO 4( к ) = 4 Mn. SO 4 + 4 H 2 O+O 2 ок. HF Mn. F 3 2 Mn 2 O 3 + 8 HNO 3( к ) = 4 Mn(NO 3 ) 2 + 4 H 2 O+O 2 солей мало: Mn. PO 4 , Mn. F 3 , Mn 2 (SO 4 ) 3 подверг аются н еобр атимому гидролизу Mn. F 3 +H 2 O=Mn. O(OH)+3 HF t t ок.

  Mn. Mn (( IVIV )) , ,  Mn. O 2 1.  Очень Mn. Mn (( IVIV )) , , Mn. O 2 1. Очень устойчив, не реагируе т с Н 3 O + , OH — ∆ G 0 298 =-465 к. Дж/моль 2. окислитель: 0 = +1, 24 В 3. слабый в-тель: 0 = +0, 65 В 4. катализатор Mn. O 2 / Mn 2+ (Н + ) Mn. O 4 2 — / Mn. O 2 (О H — )

  Mn. O 2( т ) +4 HCl ( к ) =Mn. Cl 2 +2 Mn. O 2( т ) +4 HCl ( к ) =Mn. Cl 2 +2 H 2 O ок. 2 Mn. O 2( т ) +2 H 2 SO 4( к ) =2 Mn. SO 4 +O 2 +2 H 2 O Mn. O 2( т ) +H 2 O 2 +H 2 SO 4 =Mn. SO 4 +O 2 +2 H 2 O Mn. O 2 +KNO 3 = K 2 Mn. O 4 +KNO 2 +H 2 O вс. 3 Mn. O 2 (Mn 2 III Mn II )O 4 +O 2 ок. +2 KOH t 2 H 2 O 2 2 H 2 O+O 2 Mn. O 2 (кат. ) Mn IV мало соединений растворимых – нет!

  Mn ( VI ) 1. Соединений очень мало  2. Устойч. тв.  K Mn ( VI ) 1. Соединений очень мало 2. Устойч. тв. K 2 Mn. O 4 3. В р-ре – устойчив в сильнощелочной среде при подкислении — диспропорционирует p. H =7 – медленно p. H <7 – быстро 3 K 2 Mn. O 4 +4 CO 2 +2 H 2 O=Mn. O 2 +2 KMn. O 4 +4 KHCO 3 Mn. O 4 2 — +2 H 2 O+2 e=Mn. O 2 +4 OH — Mn. O 4 2 — -e=Mn. O 4 — 1 2 BB B HMn. OMn. O OHMn. O 26, 2558, 0 65, 0 0 , /0 /0 , /

  4. Восстановительные св-ва:  2 Mn. O 4 2 - +Cl 2 =2 Mn. 4. Восстановительные св-ва: 2 Mn. O 4 2 — +Cl 2 =2 Mn. O 4 — +2 Cl — 5. Окислительные св-ва H 2 O+Mn. O 4 2 — +C 2 H 5 OH = Mn. O 2 + +CH 3 CHO+2 H 2 O+2 OH — Mn. O 4 2 — +2 H 2 O+2 e=Mn. O 2 +4 OH — C 2 H 5 OH-2 e = CH 3 CHO+2 H +

  Mn(VII) Mn 2 O 7 ; HMn. O 4 ; KMn. O 4 Mn(VII) Mn 2 O 7 ; HMn. O 4 ; KMn. O 4 4 KMn. O 4 2 Mn 2 O 7( ж ) +2 К 2 SO 4 +2 H 2 O 2 H 2 SO 4( к ) т. -зел. 2 Mn 2 O 7 4 Mn. O 2 +3 O 2 взрыв HMn. O 4 – сильная кислота максим. концентрация в р-ре – 20% охл. 50º

  KMn. O 4 устойчив в кислотной среде  KMn. O 4 +H 2 O KMn. O 4 устойчив в кислотной среде KMn. O 4 +H 2 O Mn. O 2(T) +KOH+O 2 KMn. O 4 +OH — ( изб. ) K 2 Mn. O 4 +O 2 Mn. O 4 — p. H7 Mn. O 4 — +e= Mn. O 4 2 — φ 0 =+0. 56 B p. H≈7 Mn. O 4 — +3 e+2 H 2 O=Mn. O 2 +4 OH — (OH — ) φ 0 =+0. 59 B (H + ) φ 0 =+1.

  Степени Окисления Mn  Tc, Re  - I , 0, + I в Степени Окисления Mn Tc, Re — I , 0, + I в произв. карбонильных комплексов + III наиб. уст. + IV уст. неуст. + V неуст. + VI неуст. + VIII сильн. окисл. уст. у в е л и ч и в а е т с я к о в а л е н т н ы й х а р а к т е р х и м. с в я з е й

  диаграммы Латимера VII  VI   V   III  0 диаграммы Латимера VII VI V III 0 Mn. O 4 — Mn. O 4 2 — Mn. O 4 3 — Mn. O 2 Mn 3+ Mn 2+ Mn [H 3 O + ] 1. 53 1. 7 2. 26 1. 2 3 0. 5 6 0. 27 1. 27 0. 95 + 1. 5 — 1.

  VII   V   IV   III   0 VII V IV III 0 Mn. O 4 — Mn. O 4 2 — Mn. O 4 3 — Mn. O 2 Mn 2 O 3 Mn(OH) 2 Mn [OH] — 0. 34 0. 56 0. 27 0. 96 0. 15 -0. 25 -1. 56 0. 62 -0.