Химический факультет

VII группа побочная подгруппа

Седьмую побочную подгруппу образуют металлы: марга­нец Мn, технеций Тс, рений Re и искусственно получен­ный борий. Мn, Тс, Re – полные электронные аналоги с кон­фигурацией валентных электронов (n – 1)d⁵ns².

В табл. 1 представлены основные свойства VII группы побочной подгруппы.

Таблица 1

Свойства элементов VII группы побочной подгруппы

Свойство	Mn	Tc	Re
Заряд ядра	25	43	75
Электронная конфигурация внешнего и предвнешнего энергетического уровня в основном состоянии	…3d54s2	…4d55s2	…5d56s2
Металлический радиус, пм	130	136	137
Энергия ионизации , эВ	7,44	7,28	7,88
Температура плавления, С	1245	2200	3180
Температура кипения, С	2120	4600	5640
Плотность, г/см3	7,4	11,5	21,0
Стандартный электродный потенциал, , В	–1,179	0,47	0,37
Характерные степени окисления	+2, +3, +4, +6, +7	+7	+7

Как видно из табл. 1, металлические радиусы технеция и рения близки (следствие лантаноидного сжатия), поэтому их свойства более сходны между собой, чем марганца. Возрастание температур плавления и кипения в ряду Мn – Тс – Re объясняется усиле­нием доли ковалентной связи за счет электронов (n – 1) d-opбитали. По тугоплавкости рений уступает только вольфраму.

Технеций был получен из молибдена в небольших количествах в процессе ядерных реакций в 1937 г. и пока мало изучен. Ре­ний был получен в 1924 г. и изучен довольно хорошо. Он по­хож на вольфрам и платиновые металлы, пассивен в обычных условиях. Эти металлы тугоплавки, нелетучи.

Нахождение в природе

Содержание в земной коре составляет:

Содержание элементов в земной коре	Mn	Tc	Re
Массовая доля, %	3,2  10–2	следы	8,5  10–9

Важнейшее природное соединение марганца – пиролюзит. Марганец в виде оксидов со­держится в железных рудах. Рений содержится в виде примеси в оксиде молибдена (IV) .

Получение

Чистый марганец получают восстановлением его оксидов углеродом и кремнием:

Сплав марганца с железом – ферромарганец получают аналогично из смеси пиролюзита с оксидами железа.

Марганец получают электролизом водного раствора сульфата марганца (II). Небольшое количество марганца в лаборатории легко можно получить, используя алюмотермический метод:

Рений выделяют из отходов переработки руд молибдена и других металлов, предварительно его концентрируя. Чистый рений получают восстановлением перрената калия:

Рений получают в виде полиморфного порошка. Техне­ций был получен искусственным путем: бомбардировкой ядер атомов молибдена ядрами тяжелого изотопа водорода – дей­тронами.