19.5. Список рекомендованої літератури

1. Фролов В.В. Химия. – М.: Высш. шк., 1986. – С. 361 - 376.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. – Л.: Химия, 1988. – С. 667 – 676; 2004. – С. 522-530.

3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. – Л.: Химия, 1985. – С. 242 - 244.

4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. – М.: Высш. шк., 1981.- С. 580 – 617; 2001. – С. 630-675.

Т е м а 20. Властивості металів підгрупи Cr і Mn і їх сполук

20.1. Рекомендації до вивчення теоретичного матеріалу

Елементи обох підгруп відносять до d – металів. Для хрому і молібдену, на відміну від вольфраму (5d⁴6s²), характерне явище провалу електрона: ((n-1)d⁵ns¹).

W Cr, Mo

Вищий ступінь окиснення цих елементів (+6) відповідає номеру групи і визначається сумою електронів, що знаходяться на s підурівні зовнішнього і d підурівні предостаннього електронного рівня. Для елементів підгрупи марганцю (Mn, Tc, Re) валентні електрони розподілені відповідно до формули ((n-1)d⁵ns²).

Мn

Вищий ступінь окиснення +7 дорівнює номеру групи. Для елементів обох підгруп, як і для всіх d елементів, нижчий позитивний ступінь окиснення +2. Однак існує цілий ряд проміжних ступенів окиснення для елементів обох підгруп (див. рекомендовану літературу). З підвищенням ступеня окиснення підсилюються кислотні властивості оксидів і відповідних їм гідроксидів, а основні слабшають.

Найбільш характерні оксиди:

CrО Cr₂O₃ CrО₃

MnО MnО₂ MnО₃ Mn₂O₇

основні амфотерні кислотні

кислотні властивості посилюються

Щоб довести амфотерність оксиду або гідроксиду, необхідно показати прояв цією сполукою основних чи кислотних властивостей у реакціях взаємодії з кислотою і з основою.

З підвищенням ступеня окиснення елемента посилюються окисні властивості даної сполуки, а відновні слабшають, тобто :

Cr⁺²  Cr⁺³  Cr⁺⁶

Mn⁺²  Mn⁺⁴  Mn⁺⁷

посилюються окисні властивості

посилюються відновні властивості

Окисна здатність іонів у максимальному ступені окиснення в значній мірі залежить від середовища, у якій протікає окисно-відновна реакція, і найсильніше виявляється в кислому середовищі.

У розчині Cr⁺⁶ і Mn⁺⁷ існують у виді іонів CrО₄^2- Cr₂O₇^2- (чи інших більш складних іонів) і MnО₄^- відповідно. Для елементів підгрупи хрому (Cr, Mo, W) характерне утворення складних ізополі- і гетерополіаніонів: [Cr₃O₁₀]^2- - трихромат, [Cr₄O₁₃]^2- - тетрахромат. Усі зазначені елементи – гарні комплексоутворювачі. Вони утворюють широкий спектр комплексних сполук, що відрізняються по геометричній будові, хімічному складу і ступеням окиснення центрального атома:

Mn^-3: Na₃[Mn(NO)₃CO];

Cr^-2: Na₂[Cr(CO)₅]; Mn^-2: Na₂[Mn(фталоціанін)];

Cr^-1: Na₂[Cr₂(CO)₁₀]; Mn^-1:Na[Mn(CO)₅];

Cr⁰: Cr(CO)₆; Mn⁰: Mn₂(CO)₁₀;

Mn⁺¹: Mn(CO)₅Cl;

Cr⁺²: CrF₂, CrCl₂, [Cr(bipy)₂]²⁺; Mn⁺²: K₂[MnCl₄], [Mn(H₂O)₆]Cl₂;

Cr⁺³: [Cr(NH₃)₆]³⁺, Na[Cr(OH)₄]; Mn⁺³: K₂[MnCl₅];

Cr⁺⁴: K₂[CrF₆]; Mn⁺⁴: K₂[MnCl₆];

Cr⁺⁵: K₂[CrOCl₅];

Cr⁺⁶: Na₂CrO₄, CrO₂Cl₂. Mn⁺⁶: K₂MnO₄;

Mn⁺⁷: KMnO₄, MnO₃F.