- •Элементы viia подгруппы
- •Работа №1 Галогены
- •Опыт 1. Получение хлора из соляной кислоты действием различных окислителей
- •Опыт 2. Получение брома
- •Опыт 3. Растворимость брома и йода в органических растворителях
- •Опыт 4. Окислительные свойства галогенов
- •Опыт 5. Сравнительная характеристика окислительных cвойств свободных галогенов
- •Опыт 6. Сравнительная характеристика восстановительных свойств галогенид-ионов
- •Опыт 7. Гипохлориты и их окислительные свойства
- •Опыт 8. Хлораты и йодаты
- •Контрольные вопросы и задания
- •2. Элементы via подгруппы
- •Работа №2 Сера
- •Опыт 2. Получение малорастворимых сульфидов металлов.
- •Опыт 3. Окислительно – восстановительные свойства сернистой кислоты и сульфит - ионов ()
- •Опыт 4. Окислительные свойства персульфатов.
- •Опыт 5. Гидролиз солей.
- •Опыт 6. Качественное определение ионов серы.
- •Контрольные вопросы и задания
- •3.Халькогениды металлов
- •Значения пр некоторых сульфидов металлов
- •Растворители сульфидов
- •Работа № 3 Получение сульфидов металлов и исследование их свойств
- •Опыт 1. Получение осадков сульфидов металлов и исследование их растворимости
- •Опыт 2. Изучение растворимости осадков сульфидов металлов
- •Опыт 3 (контрольная задача). Качественное определение ионов металлов
- •Опыт 4. Получение пленки CdS методом осаждения из растворов
- •Контрольные вопросы и задания
- •4. Элементы vа подгруппы
- •Мышьяк. Сурьма. Висмут.
- •Работа № 4 а. Азот. Фосфор
- •Опыт 1. Восстановительные свойства аммиака.
- •Опыт 2. Свойства азотистой кислоты и нитритов.
- •Опыт 3. Качественное определение ионов азота
- •Опыт 4. Качественная реакция на фосфат-ион (po43-)
- •Опыт 7. Получение гидроксида висмута (III) и исследование его свойств
- •Опыт 8. Окислительно-восстановительные свойства соединений висмута (III)
- •Опыт 9. Окислительные свойства соединений висмута (V)
- •Контрольные вопросы и задания
- •5. Элементы iva подгруппы
- •Гидролиз солей олова и свинца протекает с образованием основных солей. Например:
- •Работа № 5 а. Кремний. Германий
- •Опыт 1 (демонстрационный). Получение аморфного кремния восстановлением диоксида кремния металлическим магнием Получение аморфного кремния основано на реакции
- •Опыт 2. Получение геля кремниевой кислоты
- •Опыт 3. Гидролиз силиката натрия
- •Опыт 7. Определение химической природы диоксида германия
- •Б. Олово. Свинец Опыт 8. Взаимодействие олова с концентрированными кислотами
- •Опыт 9. Получение гидроксида олова (II) и исследование его свойств
- •Опыт 10. Гидролиз солей олова (II)
- •Опыт 11. Восстановительные свойства соединений олова (II). Восстановление железа (III)
- •Опыт 12. Вытеснение свинца из раствора его соли более активными металлами
- •Опыт 13. Отношение свинца к разбавленным кислотам
- •Опыт 14. Малорастворимые соли свинца (п)
- •Опыт 15. Получение гидроксида свинца (п) и изучение его свойств
- •Опыт 16. Амфотерные свойства диоксида свинца
- •Опыт 17. Окислительные свойства соединений свинца (IV)
- •Контрольные вопросы и задания
- •6. Комплексные соединения
- •Работа №6. А Свойства комплексных соединений
- •Опыт 1. Получение и свойства аммиаката никеля.
- •Опыт 2. Получение и свойства ацидокомплекса ртути и изучение его свойств.
- •Опыт 3. Получение соединения,
- •Опыт 6. Разрушение комплексов.
- •Б Синтез двойных и комплексных солей
- •Синтез двойных солей.
- •Частные реакции на ионы
- •Синтез комплексных солей
- •Контрольные вопросы и задания
- •7. Металлы
- •Ib. Медь, серебро, золото
- •Iib. Цинк, кадмий, ртуть
- •Iiia. Элементы iiia подгруппы
- •Алюминий, галлий, индий, таллий
- •Viiib. Железо, кобальт, никель
- •Работа № 7. Химические свойства металлов
- •Опыт 1. Растворение металлов в кислотах и щелочах
- •Опыт 2. Получение гидроксидов металлов и исследование их свойств
- •Опыт 3. Получение сульфидов металлов
- •Опыт 4. Гидролиз солей некоторых металлов
- •Опыт 5. Комплексные соединения d-элементов
- •Опыт 6. Окислительно-восстановительные свойства ионов металлов
- •Индивидуальные задания.
- •Контрольные вопросы и задания
- •8. Элементы iа подгруппы
- •Работа № 8. Натрий
- •Опыт 1. Взаимодействие натрия с водой.
- •Опыт 2. Свойства пероксида натрия.
- •Опыт 3. Гидролиз карбоната и гидрокарбоната натрия.
- •Контрольные вопросы и задания
- •9. Элементы iiа подгруппы
- •Работа №9. Свойства металлов iia подгруппы и их соединений
- •Опыт 1. Получение гидроксида бериллия и исследование его свойств.
- •Опыт 2. Гидролиз хлорида бериллия.
- •Контрольные вопросы и задания
- •10. Элементы vib подгруппы
- •Изменение характера оксидов и гидроксидов хрома
- •Работа № 8. Хром
- •Опыт 1. Получение оксида хрома (ш) разложением бихромата аммония
- •Опыт 2. Получение гидроксида хрома (III) и исследование его свойств
- •Опыт 3. Гидролиз солей хрома
- •Опыт 4. Окисление хрома (III) до хрома (VI)
- •Опыт 5. Хроматы и бихроматы
- •Опыт 6. Получение малорастворимых хроматов бария, свинца, серебра
- •Опыт 7. Окислительные свойства хрома (VI) в кислой среде
- •Опыт 8. Образование надхромовой кислоты h2CrO6
- •Опыт 9. Травление хромовых покрытий
- •Опыт 10. Пассивирование (оксидирование) хрома
- •Контрольные вопросы и задания
- •11. Элементы viib подгруппы
- •Работа № 11. Марганец
- •Опыт 1. Получение гидроксида марганца (II)
- •Опыт 4. Окислительно-восстановительные свойства манганатов (реакция диспропорционирования)
- •Опыт 5. Окислительные свойства перманганатов
- •Опыт 6. Влияние среды на окислительные свойства перманганата
- •Контрольные вопросы и задания
- •12. Элементы viiiв подгруппы
- •Работа 12. Железо. Кобальт. Никель
- •Опыт 1. Получение гидроксида железа (II) и исследование его свойств.
- •Опыт 2. Получение гидроксидов кобальта (II) и никеля (II) и исследование их свойств.
- •Опыт 3. Получение гидроксида железа (III) и исследование его свойств.
- •Опыт 4. Гидролиз солей железа (II) и (III).
- •Опыт 5. Получение малорастворимых сульфидов железа, кобальта, никеля.
- •Опыт 6. Восстановительные свойства соединений железа (II).
- •Опыт 7. Окислительные свойства соединений железа (III).
- •Опыт 8. Комплексные соединения железа, кобальта, никеля.
- •Контрольные вопросы и задания
- •Приложение. Таблицы физико-химических констант.
- •Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
- •Растворимость некоторых солей и оснований в воде
- •Оглавление
11. Элементы viib подгруппы
Марганец (Mn), технеций (Tc) и рений (Re) являются d‑элементами VIIВ подгруппы периодической системы. Их атомы имеют семь валентных электронов: два на s‑подуровне внешнего (n) энергетического уровня и пять – на d‑подуровне предвнешнего (n‑1) энергетического уровня: ns2(n‑1)d5.
Металлические свойства ослабевают сверху вниз по подгруппе (т.е. от Mn к Re), что обусловлено значительным увеличением заряда ядра (25Mn, 43Tc, 75Re) и очень малым изменением радиуса (соответственно 1,30; 1,36; 1,37 ).
В ряду напряжений марганец находится между Mg и Zn, в тонкодисперсном состоянии при нагревании может вытеснять водород из воды и растворов кислот (HCl, H2SO4) с образованием иона Mn2+. Например:
Mn + H2SO4(разб.) = MnSO4 + H2
Концентрированными серной и азотной кислотами марганец пассивируется и растворяется в них только при нагревании.
Технеций и рений находятся в ряду напряжений после меди и окисляются только очень сильными окислителями (HNO3 или HClO4, а также KClO3 или KNO3 в щелочной среде) до ионов .
Например:
3Re + 7HNO3(конц.) = 3HReO4 + 7NO + 2H2O
8Tc + 7HClO4 + 4H2O = 8HTcO4 + 7HCl
6Re + 7KClO3 + 6KOH = 6KReO4 + 7KCl + 3H2O
Устойчивость соединений в высших степенях окисления возрастает от Mn к Re. Наиболее характерные степени окисления для марганца +2, +4, +6, +7, для технеция и рения +7. Соответственно марганец образует соединения основного (в степени окисления +2), амфотерного (+4) и кислотного (+6, +7) характера. Для технеция и рения характерны соединения кислотного характера.
В степени окисления +2 марганец образует соединения основного характера. Гидроксид Mn(OH)2 под действием кислорода воздуха и воды постепенно окисляется до MnO2xH2O. Ускорить процесс окисления Mn(II) до Mn(IV) можно действием более сильных окислителей в щелочной среде:
MnSO4 + Br2 + 4NaOH = MnO2 + 2NaBr + Na2SO4 + 2H2O
Диоксид MnO2 обладает амфотерным характером и при сплавлении со щелочами образует манганиты, соли несуществующей марганцеватистой кислоты
MnO2 + 2NaOH Na2MnO3 + H2O
В водных растворах манганиты не существуют. При растворении в воде они гидролизуются с образованием MnO2.
В степени окисления +6 марганец образует соединения марганцовистой кислоты – манганаты. Обычно они получаются при сплавлении диоксида MnO2 с окислителем в щелочной среде.
Например:
MnO2 + KNO3 + 2KOH = K2MnO4 + KNO2 + H2O
В водных растворах манганаты, так же как и манганиты, неустойчивы. Однако их взаимодействие с водой сопровождается реакцией диспропорционирования:
3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH,
которая ускоряется при добавлении кислоты.
В степени окисления +7 марганец, технеций и рений образуют соединения кислотного характера – перманганаты, пертехнаты и перренаты – соли соответственно марганцевой, технециевой и рениевой кислот.
Наиболее сильно выраженными окислительными свойствами обладают перманганаты. В зависимости от реакции среды они восстанавливаются по-разному:
Марганец используется в качестве легирующей добавки при получении высококачественных коррозионно-стойких инструментальных сплавов. В сочетании с молибденом и вольфрамом марганец и рений используются в производстве паст, которые применяются для изготовления коммутации и получения вакуумно-плотных спаев в корпусах на основе высокоглиноземистой керамики. Рений в виде сплава с платиной применяется для изготовления термоэлементов.