Оксиды, гидроксиды и соли марганца

Оксиды марганца

Оксид марганца($II$)

MnO

— зелёное твёрдое вещество, нерастворимое в воде. Основный оксид, реагирует с кислотами:

MnO + H_{2} {SO}_{4} = Mn {SO}_{4} + H_{2} O .

Этот оксид окисляется до оксида марганца($IV$), восстанавливается до марганца водородом, углём, угарным газом, активными металлами. Примеры реакций:

\overset{+ 2}{2 MnO} + O_{2} = \overset{+ 4}{2 {MnO}_{2}}

\overset{+ 2}{3 MnO} + 2 Al = \overset{0}{3 Mn} + {Al}_{2} O_{3} .

Оксид марганца ($IV$)

{MnO}_{2}

— тёмно-коричневое вещество, нерастворимое в воде. Это наиболее устойчивое соединение марганца. Амфотерный оксид.

Рис. $1$. Оксид марганца($IV$)

В окислительно-восстановительных реакциях

{MnO}_{2}

проявляет окислительные и восстановительные свойства. Примеры реакций:

\overset{+ 4}{{MnO}_{2}} + 4 HCl = \overset{+ 2}{{MnCl}_{2}} + {Cl}_{2} {↑ + 2 H}_{2} O,

3 \overset{+ 4}{{MnO}_{2}} + {NaClO}_{3} + 6 NaOH = 3 \overset{+ 6}{{Na}_{2} {MnO}_{4}} + NaCl {+ 3 H}_{2} O .

Оксид марганца ($VII$)

{Mn}_{2} O_{7}

— зелёно-фиолетовая вязкая жидкость. Это кислотный оксид, взаимодействует с водой с образованием марганцовой кислоты:

{Mn}_{2} O_{7} + {2 H}_{2} O = {2 HMnO}_{4} .

Этот оксид является сильным окислителем.

Гидроксиды марганца

Гидроксид марганца($II$)

{Mn (OH)}_{2}

— бледно-розовое вещество, нерастворимое в воде. Слабое основание. Реагирует с кислотами и кислотными оксидами. В окислительно-восстановительных реакциях проявляет восстановительные свойства, окисляется до степени окисления $+4$:

\overset{+ 2}{{2 Mn (OH)}_{2}} + O_{2} = \overset{+ 4}{{2 MnO}_{2}} + {2 H}_{2} O .

Гидроксид марганца($VI$) — марганцовистая кислота, в свободном состоянии не выделена. Известны только её соли, например, манганат калия

K_{2} {MnO}_{4}

(вещество тёмно-зелёного цвета).

Гидроксид марганца($VII$) — марганцовая кислота

{HMnO}_{4}

. Существует только в растворах, имеет фиолетово-красный цвет. Сильный окислитель.

Обрати внимание!

С увеличением степени окисления марганца усиливаются кислотные и окислительные свойства его оксидов и гидроксидов.

Соли марганца

Соли марганца($II$)

{MnCl}_{2}

{MnSO}_{4}

и другие окрашены в приятный розовый цвет.

Соли марганца($III$) имеют зелёный цвет. В водных растворах подвергаются гидролизу по катиону.

Известны соли марганцовистой кислоты, например, манганат калия

K_{2} {MnO}_{4}

. Это вещество тёмно-зелёного цвета.

Из солей марганцовой кислоты наиболее известен перманганат калия

{KMnO}_{4}

(марганцовка), который представляет собой фиолетовые кристаллы, растворимые в воде.

Рис. $2$. Перманганат калия

Перманганат калия при нагревании разлагается на манганат, кислород и оксид марганца($IV$):

2 {KMnO}_{4} \overset{t}{=} K_{2} {MnO}_{4} {+ O}_{2} {↑ + MnO}_{2} .

{KMnO}_{4}

— сильный окислитель. Он восстанавливается до разных соединений. Состав продуктов зависит от среды раствора, в котором происходит реакция:

кислая среда — $\overset{+ 7}{Mn} + 5 e \to \overset{+ 2}{Mn}$ ;
нейтральная и слабощелочная среда — $\overset{+ 7}{Mn} + 3 e \to \overset{+ 4}{Mn}$ ( ${MnO}_{2}$ );
щелочная среда — $\overset{+ 7}{Mn} + 1 e \to \overset{+ 6}{Mn}$ ( ${MnO}_{4}^{2 -}$ ).

Пример:

в реакции перманганата калия с сульфитом натрия образуется сульфат марганца(), оксид марганца() или манганат калия:

\overset{+ 7}{2 {KMnO}_{4}} {+ 5 Na}_{2} {SO}_{3} {+ 3 H}_{2} {SO}_{4} = 2 \overset{+ 2}{\underline{{MnSO}_{4}}} {+ 5 Na}_{2} {SO}_{4} {+ K}_{2} {SO}_{4} {+ 3 H}_{2} O,

2 \overset{+ 7}{{KMnO}_{4}} {+ 3 Na}_{2} {SO}_{3} {+ H_{2} O = 2 \overset{+ 4}{\underline{MnO}}}_{2} {+ 3 Na}_{2} {SO}_{4} + 2 KOH,

\overset{+ 7}{{2 KMnO}_{4}} {+ Na}_{2} {SO}_{3} + 2 KOH = 2 \overset{+ 6}{\underline{K_{2} {MnO}_{4}}} {+ Na}_{2} {SO}_{4} {+ H}_{2} O .

Смотри видео «Взаимодействие перманганата калия с сульфитом натрия в разных средах».

Открыть видео

Источники:

Рис. 1. Оксид марганца(IV). Автор: By Benjah-bmm27. Own work. Public domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2116177. Дата обращения: 03.04.2023.

Рис. 2. Перманганат калия, https://www.shutterstock.com/ru/image-photo/potassium-permanganate-on-chemical-watch-glass-1923392204. Дата обращения: 03.04.2023.

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующее задание

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

4. Оксиды, гидроксиды и соли марганца

Теория: