Реферат по Химия на тему Марганец и его свойства

 
1Строение атома марганца. Положение в ПСХЭ. Изотопы
Ма́рганец является элементом, который расположен в четвертом периоде, седьмой группы, побочной подгруппы. Его порядковый номер- 25. Атомная масса марганца равна 54,9380.
Для обозначения используется символ Mn (от латинского Manganum, ма́нганум), по-русски произносится как «марганец».
Строение атома:
1.Ядро имеет заряд +25. В составе ядра: 25 протонов, 30 нейтронов.
2.Электронная оболочка марганца включат в себя 25 электронов. Общий заряд атома марганца равен нулю.
3. Электроны в атоме распределены по четырем энергетическим уровням.
4. Электронная формула: 1s22s22p63s23p63d54s2.
Состояние считается более энергетически выгодным, если на d-подуровне находится 5 или 10 электронов.
Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:

Короткая запись:
Mn: [Ar] 4s2 3d5
Марганец отличается от хрома тем, что нет провала электронов, а значит, на внешнем уровне электронов будет семь, из них 2 s-электрона и 5 d-электронов.
Исходя из этого, марганец может образовывать следующие степени окисления:
+2, +3, +4, +6, +7. Степени окисления со значением (+1, +5 образуются очень редко.
Изотопами марганца называют такие его разновидности, для которых характерны разные количества нейтронов в ядре.
Марганец, встречающийся в природе, представляет собой практически изотопно-чистый элемент, потому что он представлен только одним стабильным изотопом 55Mn.
Наука знает изотопы марганца, имеющие массовые числа начиная от 44, до 69, но эти изотопы созданы искусственно.
Самыми долгоживущими искусственными изотопами марганца будут:
- 53Mn (период полураспада 3,7 млн лет),
- 54Mn (312 суток)
- 52Mn (5,59 суток).
Период полураспада остальных не превышает нескольких часов.

2 Соединения марганца в разных степенях окисления: оксиды, соли, гидроксиды
Степенью окисления считается условный заряд атома в соединении. Как было сказано выше, для марганца характерны следующие степени окисления:+2, +3, +4, +6, +7.
В зависимости от степени окисления марганца в соединениях, происходит изменение свойств его соединений в такой последовательности:
- при возрастании степени окисления,
- происходит увеличение кислотных свойств,
- усиливается окислительная способность соединений марганца.
Марганец образует оксиды MnO, Mn2O3, MnO2, Mn2O7
Наиболее устойчивые оксиды:
- MnO2,
- Mn2O3,
- Мn3О4 (смешанный оксид - тримарганцатетраоксид).
От степени окисления марганца в оксидах зависят их свойства: чем степень окисления больше, тем сильнее кислотные свойства в оксиде:
MnO> Мn2О3 > MnO2 >Мn2О7
Данные оксиды имеют способность проявлять как восстановительные, так и окислительные свойства, эта способность зависит от степени окисления металла:
- высшие оксиды являются окислителями, и могут восстанавливаются до MnO2,
- низшие оксиды являются восстановителями, поэтому могут окисляться до оксида МnO2.
Таким образом, самым устойчивым оксидом будет МnО2.
1.Оксид марганца MnO(II).
По физическим свойствам –это вещество кристаллическое, серо-желтого цвета; имеет низкую растворимость в воде, имеет свойства полупроводника.
По химическим свойствам- это основный оксид, поэтому проявляет такие свойства:
- взаимодействие с кислотами с образованием соли и воды
MnO+2HCl = MnCl2+H2O
- взаимодействие с водородом и активными металлами, которые вытесняют марганец из его оксидов:
А)MnO+H2 = Mn+H2O
Б) MnO+Ca = Mn+CaO
Получить оксид марганца (II) можно несколькими способами:
- А) Разложение гидроксида марганца
Mn(OH)2 = MnO+H2O
Б) Разложение нитрата марганца:
2Mn(NO3)2 = 2MnO+4NO2+O2