VII Б топша элементтері. Марганец, оны осылыстары, химиялы асиеттері, олданылуы.
арганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 25. Обозначается символом Mn
Металлический марганец реагирует с кислотами, образуя соли марганца(II):
В различных соединениях марганец проявляет степени окисления 2+, 4+, 6+ и 7+.
При нагревании марганец взаимодействует с кислородом, галогенами, углеродом, бором, кремнием, серой. При взаимодействии марганца с кислородом образуются смешанные оксиды:
Диспергированный марганец при нагревании реагирует с водой:
Одной из особенностей марганца является способность поглощать кислород.
Марганец пассивируется в обычных условиях концентрированными кислотами окислителями, хотя при нагревании реакция идет:
При взаимодействии с разбавленными кислотами выделяется водород:
Марганец взаимодействует со щелочами в присутствие окислителя:
Оксид марганца (II).Оксид марганца (II) можно получить восстановление оксида марганца (IV):
Этот оксид обладает основными свойствами. Так, он не реагирует с водой, а при взаимодействии с кислотами образуются соли марганца (II):
Гидроксид марганца (II).При взаимодействии солей марганца (II) со щелочами выпадает белый, нерастворимый осадок Mn(OH)2:
При взаимодействии с киcлотами от дает соли марганца (II):
Соли марганца (II).Марганец (II) при взаимодействии с сильными окислителями переходит в различные степени окисления в зависимости от реакции среды:
что можно проиллюстрировать следующими примерами:
К трудно растворимым солям марганца (II) относятся фторид, карбонат и фосфат.
Манганат калия.Соединения марганца (VI) малоустойчивы, однако наиболее известное соединение — манганат калия K2MnО4 — устойчив в щелочной среде. Он образуется при восстановлении перманганата калия в щелочной среде, например:
Вообще для Mn6+ характерны следующие продукты окислительно-восстановительных реакций:
Например: 
Перманганат калия.Высшую степень окисления 7+ марганец имеет в кислотном оксиде Мn2О7 и перманганате калия КмnO4. Последнее вещество — кристаллы фиолетового цвета, хорошо растворимые в воде.
Перманганат калия — сильнейший окислитель. В кислой среде он восстанавливается до ионов Мn2+:
Химические свойства
Характерные степени окисления марганца: +2, +3, +4, +6, +7 (+1, +5 мало характерны).
При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2 MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород (Mn + 2H2O (t) Mn(OH)2 + H2), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.
Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.
Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды,фосфиды.
C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению:
С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:
С разбавленой азотной кислотой реакция идёт по уравнению:
В щелочном растворе марганец устойчив.
Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7.
При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:
Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция:
Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4, и из него выпадает коричневый осадок оксида-гидроксида марганца (IV).
При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия):
Под действием сильных окислителей ион Mn2+ переходит в ион MnO4:
Эта реакция используется для качественного определения Mn2+ (см. в разделе «Определение методами химического анализа»).
Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основной характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора:
Применение в промышленности
Марганец в виде ферромарганца применяется для «раскисления» стали при её плавке, то есть для удаления из неё кислорода. Кроме того, он связывает серу, что также улучшает свойства сталей. Введение до 12-13 % Mn в сталь (так называемая Сталь Гадфильда), иногда в сочетании с другими легирующими металлами, сильно упрочняет сталь, делает её твердой и сопротивляющейся износу и ударам (эта сталь резко упрочняется и становится тверже при ударах). Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится до 20 % Mn.
Сплав 83 % Cu, 13 % Mn и 4 % Ni (манганин) обладает высоким электросопротивлением, мало изменяющимся с изменением температуры. Поэтому его применяют для изготовленияреостатов и пр.
Марганец вводят в бронзы и латуни.
Значительное количество диоксида марганца потребляется при производстве марганцево-цинковых гальванических элементов, MnO2 используется в таких элементах в качестве окислителя-деполяризатора.
Соединения марганца также широко используются как в тонком органическом синтезе (MnO2 и KMnO4 в качестве окислителей), так и промышленном органическом синтезе (компоненты катализаторов окисления углеводородов, например, в производстве терефталевой кислоты окислением p-ксилола, окисление парафинов в высшие жирные кислоты).
Цены на металлический марганец в слитках чистотой 95 % в 2006 году составили в среднем 2,5 долл/кг.
Арсенид марганца обладает гигантским магнитокалорическим эффектом, усиливающимся под давлением. Теллурид марганца перспективный термоэлектрический материал(термо-э.д.с 500 мкВ/К).