Химические свойства марганца и его соединений

Электронная конфигурация: [Ar]3d⁵4s². Степени окисления: 2, 3, 4, 5, 6, 7.

Серебристо-белый металл, тугоплавкий. На воздухе покрывается защитной оксидной пленкой. Металл средней активности. Реагирует с O₂, неметаллами, кислотами.

3Mn + 2O₂ –t® Mn₃O₄

Mn + S –t® MnS

Mn + 2HCl = MnCl₂ + H₂

В ряду Mn(II)-Mn(IV)-Mn(VII) увеличиваются кислотные свойства и уменьшаются основные.

Mn(OH)₂ – основный гидроксид (телесн.цвета): Mn(OH)₂ + 2H₂SO₄ = MnSO₄ + 2H₂O

MnO₂ – амфотерный (бурого цвета): Основные свойства: MnO₂ + 4HF = MnF₄ + 2H₂O

Кислотные свойства: MnO₂ + Ca(OH)₂ –t® CaMnO₃ + H₂O

Mn₂O₇ – кислотный оксид (темно-зеленая жидкость): Mn₂O₇ + 2KOH = 2KMnO₄ + H₂O

В ряду соединений Mn(II)-Mn(IV)-Mn(VII) увеличиваются окислительные свойства и уменьшаются восстановительные.

Mn(II) – восстановитель (окисляется на воздухе): 2Mn(OH)₂ + O₂ = 2MnO₂ + 2H₂O

Mn(IV) может быть и окислителем и восстановителем: MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ + 2H₂O

MnO₂ + Na₂CO₃ + NaNO₃  –t® Na₂MnO₄ + NaNO₂ + CO₂

Mn(VII) только окислитель: 2KMnO₄ + 5K₂SO₃ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 6K₂SO₄ + 3H₂O

2KMnO₄ + 3K₂SO₃ + H₂O = 2MnO₂¯ + 3K₂SO₄ + 2KOH

2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH = K₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O

Химические свойства железа и его соединений

Электронная конфигурация: [Ar]3d⁶4s². Степени окисления: 2, 3, 6.

Серебристо-белый металл, тугоплавкий. На воздухе окисляется (ржавеет). Наиболее ярко проявляет ферромагнитные свойства.

На воздухе железо окисляется в присутствии влаги (ржавление): 4Fe + 3O₂ + 6H₂O ® 4Fe(OH)₃

Раскалённая железная проволока горит в кислороде: 3Fe + 2O₂® Fe₃O₄

При температуре красного каления реагирует с парами воды: 3Fe + 4H₂O  –t°® Fe₃O₄ + 4H₂

Железо реагирует с неметаллами при нагревании: Fe + S –t® FeS

Железо легко растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах: Fe + 2HCl ® FeCl₂ + H₂

(на холоде концентрированные азотная и серная кислоты пассивируют железо, т.е. вызывают поверхностное окисление, при котором резко замедляется коррозия).

В ряду Fe(II)-Fe(III)-Fe(VI) увеличиваются кислотные свойства и уменьшаются основные.

Fe(OH)₂ – типичный основный гидроксид (белого цвета):Fe(OH)₂ + 2HCl = FeCl₂ + 2H₂O

Fe(OH)₃ – амфотерный (бурого цвета): Основные свойства: Fe(OH)₃ + 3HCl = FeCl₃ + 3H₂O

Кислотные свойства: Fe(OH)₃ + 3KOH(р-р) = K₃[Fe(OH)₆]

H₂FeO₄ – не существует. Ее соли – ферраты (красно-фиолетового цвета) – соли сильной кислоты.

В ряду соединений Fe(II)-Fe(III)-Fe(VI) увеличиваются окислительные свойства и уменьшаются восстановительные.

Fe(II) – сильный восстановитель: 4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O ® 4Fe(OH)₃

Fe(III) может быть и окислителем и восстановителем: 2FeCl₃ + 2KI = 2FeCl₂ + I₂ + 2KCl

2Fe(OH)₃ + 3Br₂ + 10KOH = 2K₂FeO₄ + 8H₂O + 6KBr

Fe(VI) проявляет окислительные свойства:2K₂FeO₄ + 5H₂O → 2Fe(OH)₃ +3/2O₂ + 4KOH – окисляет воду!

Fe(II), Fe(III) образует устойчивые комплексные соединения, которые используются в качественном анализе: K₄[Fe(CN)₆], K₃[Fe(CN)₆]