Оксид марганца (И), или закись марганца, МпО получается в виде зеленого порошка при восстановлении других оксидов марганца водородом.

Соединения м а р г а н ц а (IV). Наиболее стойким соедине­нием марганца является темно-бурый диоксид марганца Мп02; он легко образуется как при окислении низших, так и при восста­новлении высших соединений марганца. Как уже указывалось, Мп02 — амфотерный оксид; однако и кислотные, и основные свой­ства выражены у него очень слабо.

В кислой среде диоксид марганца — довольно энергичный окис­литель. В качестве окислителя его применяют при получении хлора из соляной кислоты и в сухих гальванических элементах. Соли марганца (IV), например МпСЦ и Mn(S04)2, весьма нестойки.

Соединения MapraHua(VI) и (VII). При сплавлении диоксида марганца с карбонатом и нитратом калия получается зе­леный сплав, растворяющийся в воде с образованием красивого зеленого раствора. Из этого раствора можно выделить темно-зеле­ные кристаллы манганита калия К2Мп04— соли марганцовистой кислоты Н2Мп04, очень нестойкой даже в растворе.

Реакцию образования манганата калия можно выразить урав­нением:

+iv +v +VI +ш

МпОа + К₂СО_г + KN0₃ = К₂Мп0₄ + KN 0,+ С0₂|

Если раствор манганата оставить стоять на воздухе, то окраска его по­степенно изменяется, переходя из зеленой в малиновую, причем образуется темно-бурый осадок. Это объясняется тем, что в водном растворе манганаты самопроизвольно превращаются в соли марганцовой кислоты НМп0₄ (пер- манганаты) с одновременным образованием диоксида марганца. Реакция выражается уравнением

ЗК₂МП0₄ + 2Н₂0 2KMn0₄ + Mn0₂| + 4КОН манганат перманганат

калия калия

или в ионно-молекулярной форме:

ЗМп0₄" + 2Н₂0 2МпО; + Мп0₂; + 40Н"

При этой реакции один ион Мп0₄" окисляет два других таких же иона в ионы Мп0₄, а сам восстанавливается, образуя Мп0₂.

Процесс превращения манганата в пермангапат обратим. Поэтому в при­сутствии избытка гидроксид-ионов зеленый раствор манганата долгое время может сохраняться без изменения. Если же прибавить кислоту, связывающую гидроксид-ионы, зеленая окраска почти мгновенно изменяется на малиновую.

При действии сильных окислителей (например, хлора) на рас­твор манганата последний полностью превращается в перман- ганат:

2К₂Мп0₄ + С1₂ = 2КМП0₄ + 2КС1

Перманганат калия КМп04— наиболее широко применяемая соль марганцовой кислоты. Кристаллизуется он в виде красивых темно-фиолетовых, почти черных призм, умеренно растворимых в воде. Растворы КМп04 имеют темно-малиновый, а при больших концентрациях — фиолетовый цвет, свойственный ионам МпОГ- Как и все соединения марганца (VII), перманганат калия — силь­ный окислитель. Он легко окисляет многие органические вещества, превращает соли железа (II) в соли железа(III), сернистую кис­лоту окисляет в серную, из соляной кислоты выделяет хлор и т. д.

Вступая в окислительно-восстановительные реакции, КМп0₄ (ион МпОГ)может восстанавливаться в различной степени. В за­висимости от рН среды продукт восстановления может представ­лять собою ион Мп²+ (в кислой среде), Мп0₂ (в нейтральной или в слабо щелочной среде) или ион Мп0₄~ (в сильно щелочной среде).

Проиллюстрируем эти три случая реакциями взаимодействия КМп04 с растворимыми сульфитами. Если к подкисленному серной кислотой фиолетовому раствору КМп04 прибавить сульфит калияK2SO3,то жидкость становится почти бесцветной, так как образую­щаяся соль марганца (II) имеет бледно-розовую окраску. Реакция выражается уравнением

2КМп0₄ + 5K₂S0₃ + 3H₂S0₄ =» 2,MnS0₄ -f 6K₂S0₄ + 3H₂0

или в ионно-молекулярной форме:

2Mn0₄ + 5SO|" + 6Н⁺ = 2МП²⁺ + 5S0₄~ + ЗН₂0

При действии сульфита калия на нейтральный раствор иерман- ганата калия тоже происходит обесцвечивание раствора, но, кроме того, выпадает бурый осадок диоксида марганца и раствор приоб­ретает щелочную реакцию

2КМп0₄ + 3K₂S0₃ + Н₂0 = 2МпО_г| + 3K₂S0₄ + 2КОН или в ионно-молекулярной форме:

2МгЮ₄ + 3S0₃²" + Н_гО = 2Mn0₂| + 3S0₄²" -f 201Г

При большой концентрации щелочи и малом количестве восста­новителя образуются ионы манганата согласно уравнению:

2Мп0₄ + SOf + 20Н" = 2MnOf + SOf + Н₂0

Дата добавления: 2015-08-21