Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

III. Общие сведения.

Читайте также:
  1. I. Общие методические приемы и правила.
  2. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  3. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  4. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  5. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  6. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  7. I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Марганец, железо, кобальт, никель находятся в первой вставной декаде периодической системы. Строение внешних электронных оболочек атомов 3dk4s2(где k = 5 – 8).Характерные степени окисления(в скобках указаны типичные соединения): для марганца +2(соли Mn+2), +4(MnO2), +6(соли H2MnO4), +7(соли HMnO4); для железа +2 (соли Fe+2), +3(соли Fe+3), +6(соли H2FeO4); для кобальта+2(солиCo+2); +3(комплексы Co+3); для никеля +2(соли Ni+2); +3[Ni(OH)3]. В соответствии с ростом заряда ядра в ряду элементовMn – Ni упрочняется связь валентных электронов с ядром и вследствие этого стабилизируется низкие степени окисления элементов и дестабилизируются высокие.

Марганец, железо, кобальт, никель – белые твёрдые металлы, имеющие высокие температуры плавления (соответственно 1244, 1536, 1493 и 1453ºС) и высокие плотности (соответственно 7,47, 7,91, 8,90 и 8,90 г/см3).

Соли Mn+2 имеют светло – розовую окраску (в разбавленных растворах практически бесцветны), многие из них хорошо растворимы в воде, гидролиз их незначителен.

Ион Mn+2 образует менее прочные комплексы, чем Fe+2, Co+2, Ni+2. Такая закономерность объясняется электронным строением Mn+2 (d – орбитали иона одинаково заполнены (на каждой орбитали находится по одному электрону). Поэтому энергетический эффект, обусловленный расщеплением уровней энергии d – электронов под действием поля лигандов, для иона Mn+2 равен нулю и склонность к комплексообразованию Mn+2 примерно такая же, как у двухзарядных ионов благородногазовой конфигурации, имеющих сходные с Mn+2 радиусы.

Одним из наиболее устойчивых соединений Мn+4 является диоксид MnO2 - бурое или чёрное вещество ( в зависимости от условий получения). Соли Mn+4 в водном растворе почти полностью гидролизируются с образованием гидротированного оксида MnO2·x H2O.

Марганец (VI) образует анион MnO ; соли, содержащие этот анион, называются манганатами. Манганаты имеют зелёную окраску. Они образуются при сплавлении MnO2 с щелочами в присутствие окислителей. Манганаты устойчивы только в щелочной среде, в нейтральных и кислых средах происходит диспропорционирование ионов:

3MnO +2 H2O→ 2 MnO + MnO2↓+4ОН

Марганец (VII) образует перманганат - ион MnO , имеющий в водном растворе интенсивную красно – фиолетовую окраску. Перманганаты – одни из наиболее сильных окислителей.

При переходе от Fe к Ni стабильность степени окисления +3 уменьшается. Так, Fe(OH)2 мгновенно окисляется кислородом воздуха, окисление Со(ОН)2 идёт медленно, а Ni(OH)2 с кислородом вообще не реагирует и Ni(OH)3 может быть получен только при действии очень сильных окислителей на Ni(OH)2.

Соли Fe+3 в водных растворах гидролизируются, в результате чего образуются полиядерные комплексы [Fe2(OH) и др.], устойчивые в растворе при комнатной температуре. При кипячении разбавленных растворов, содержащих Fe3+, осаждается Fe(OH)3.

Известно много комплексов Fe, Co, Ni. Особенно прочные комплексы с рядом лигандов (NH3 и его производные, СN и др.) образует Co+3( конфигурация d6). Комплексы Co+3 обычно получают окислением соединений Co+2 в присутствии соответствующего лиганда.



Гидротированные ионы Fe2+, Fe+3 имеют очень слабую окраску (соответственно зелёную и фиолетовую). В растворах эта окраска незаметна, её можно наблюдать в обогащённых водой кристаллогидратах, содержащих Fe2+, Fe+3. Растворы солей Fe+3 обычно окрашены в бурый цвет, обусловленный продуктами гидролиза ионов Fe+3.

Окраска соединений кобальта зависит от координационного (к.ч.) Co+2. Если к.ч.=4 (например, в [СоСl4]2-), то соединение ярко – синее, при к.ч.=6 (например, в [Со(Н2О)6]2+) окраска розовая. Данная закономерность обусловлена тем, что расщепление энергетических уровней d – электронов в тетраэдрическом поле лигандов значительно меньше, чем в октаэдрическом.

Соединения Ni2+ обычно имеют зелёную окраску.

Марганец входит в состав многих металлоферментов растений и животных. Марганец присутствует в большинстве почв. Обычно его содержание колеблется в пределах 20 – 200 мг/кг. Недостаток марганца в почве проявляется в заболеваниях растений, связанных с замедлением работы цикла Кребса – один из важнейших циклов любой живой клетки, вырабатывающей энергию и запасающей её в АТФ.

Загрузка...

Железо играет активную роль в жизнедеятельности любых организмов. Оно образует ферменты, стимулирующие окислительно – восстановительные процессы. Велика роль железа в вопросах фотосинтеза и динамики растений.

 

 


Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 215 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Введение| IV. Объект исследования.

mybiblioteka.su - 2015-2020 год. (0.007 сек.)