Положення в ПС і будова атома
- Поширення в природі.
- Добування.*
- Фізичні властивості.
- Хімічні властивості.**
- Характеристика основних сполук.*
- Застосування.
План характеристики | Ванадій | Хром | Марганець | |
Положення в ПС і будова атома | Розташований в 4-тому періоді,V-B групі. Містить на зовнішньому енергетичному рівні 2 валентних електрони. Найтиповішим є с.о. +5 | Розташований в 4-тому періоді,VІ-B групі. Містить на зовнішньому енергетичному рівні 1 валентний електрон. Найвищий с.о. +6 | Розташований в 4-тому періоді, VІІ-В групі. Має на зовнішньому шарі 2 електрони. Найвищий с.о. +7 | |
Поширення в природі | Сполуки ванадію дуже поширені в природі, але вони розпорошені і не утворюють скупчення. Загальний вміст у земній корі 0,0015%. | У земній корі 0,02%. Зустрічається у вигляді хромистого залізняку FeO∙Cr2O3 | Досить поширений метал – 0,1%. Мінерали: піролюзит MnO2, гаусманіт Mn3O4, брауніт Mn2O3 | |
Добування | Добуваються кальційтермінчим відновленням V2O5, магній термічним відновленням VCl3, термічною дисоціацією VI2 | Спочатку добувають оксид хрому (ІІІ), а потім відновлюють його алюмотермічним методом | 1) електроліз розчину MnSO4 2) силікотермічний метод (відновлення оксидів мангану кремнієм в електричних печах) | |
Фізичні властивості | Сріблясто, ковкий метал, тугоплавкий. | Твердий блискучий метал, що плавиться при 1890С | Сріблясто-білий метал, твердий, крихкий; плавиться при 1245С, густина 7,44г/см3 | |
Хімічні властивості | Висока хімічна стійкість у воді, у морській воді, в розчинах лугів. Розчиняється в фторидній кислоті, концентрованих нітратній і сульфатній кислотах, царській водці. | При кімнатній температурі хром стійкий проти дії води і повітря. Розбавлені сульфатна і хлоридна кислоти розчиняють хром з виділенням водню. У холодній | На повітря вкривається захисною плівкою. Вода при кімнатній температурі діє дуже повільно, при нагріванні – швидше. Розчиняється у | |
концентрованій нітратній кислоті не розчиняється і після обробки нею стає пасивним. | розбавлених хлорид ній та нітратній кислотах, а також у гарячій сульфатній концентрованій кислоті. | |||
Характеристика основних сполук | Оксиди: VO і V2O3 - основні, VO2 - амфотерний, V2O5 - кислотний | Оксиди: CrO - основний, Cr2O3 - амфотерний, CrO3 – кислотний Гідроксиди: Cr(OH)2 – основний, Cr(OH)3 - амфотерний, H2CrO4 i H2Cr2O7 - кислоти | Оксиди: MnO і Mn2O3 - основні, MnO2 - амфотерний, Mn2O7 - кислотний | |
Застосування | 1) добавка до сталей (надає міцність, пружність, нечутливість до поштовхів та ударів); у виробництв інструментальних та конструкційних сталей. 2) легування чавуну | 1) хромування 2) компонент легованих сталей (підвищує стійкість проти корозії у водних середовищах при звичайних температурах і в газах при підвищених температурах). Входить до складу нержавіючих, кислототривких, жароміцних сталей. | 1) у виробництві легованих сталей (надає твердості і міцності) для виготовлення робочих частин дробильних машин, кульових млинів, залізничних рейок 2) входить до складу сплавів магнію (підвищує стійкість проти корозії) Манганін – сплав міді з марганцем і нікелем. |
Контрольні запитання:
- Поширення у природі ванадію, хрому та марганцю.
- Способи добування ванадію, хрому та марганцю.
- Хром (VI) оксид масою 8 г розчинили у воді об’ємом 800 мл. Визначте масову частку хромової кислоти в одержаному розчині.
- На повне відновлення оксиду металу складу Ме2О3 масою 60,8 г використали певний об’єм водню. При цьому одержали 41,6 г металу. Визначте невідомий метал. Який об’єм водню використали (н.у.)?
- Визначте масу піролюзиту, масова частка манган діоксину в якому 98%, необхідну для одержання 16,5 кг марганцю.
Література:
- Глинка Н.Л. Общая химия: Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1979. – Гл. ХХІ, § 226, с. 651-653; Гл. ХХІ, § 228, с. 654-658; Гл. ХХІ, § 231, с. 662-666.
- Хомченко Г.П. Химия. – М.: Высшая школа, 1981. – Ч. ІІ, Гл. 14, §§ 114-118, с. 122-125.
Тема 5.6. Залізо, кобальт, нікель і мідь
План