Металлы жизни. Марганец

    Дисциплина: Химия и физика
    Тип работы: Курсовая
    Тема: Металлы жизни. Марганец

    Тверской Государственный Университет
    Курсовая работа
    студентки 15 группы
    Коршуновой Юлии Александровны
    “Металлы жизни. Марганец
    Руководитель:
    к.т.н. Андреева Г.И.
    Тверь - 1996.
    Кафедра неорганической и аналитической химии
    СОДЕРЖАНИЕ
    TOC o \"1-3\"
    .................................................................................... GOTOBUTTON _Toc356015357
    PAGEREF _Toc356015357 2
    2. Природные ресурсы.
    ......................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc356015358
    PAGEREF _Toc356015358 3
    3. Получение.
    .............................................................................................................................. GOTOBUTTON _Toc356015359
    PAGEREF _Toc356015359 3
    4. Марганец - простое вещество и его свойства.
    ......................................................... GOTOBUTTON _Toc356015360
    PAGEREF _Toc356015360 4
    5. Соединения Mn (II)
    ................................................................................................................ GOTOBUTTON _Toc356015361
    PAGEREF _Toc356015361 5
    6. Соединения Mn (III)
    ............................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc356015362
    PAGEREF _Toc356015362 7
    7. Соединения марганца в биологических системах
    .................................................. GOTOBUTTON _Toc356015363
    PAGEREF _Toc356015363 8
    8. Применение
    ............................................................................................................................ GOTOBUTTON _Toc356015364
    PAGEREF _Toc356015364 9
    1. Марганец - химический элемент.
    Марганец - d-элемент VII группы периодической системы, с конфигурацией валентных электронов 3d
    Некоторые сведения об этом элементе приведены ниже:
    Атомная масса
    ....................................................................... 54,9380
    Валентные электроны
    ............................................................... 3d
    Металлический атомный радиус, нм
    ....................................... 0,130
    Условный радиус иона Mn
    2+, нм
    .............................................. 0,052
    Условный радиус иона Mn
    7+, нм
    .............................................. 0,046
    Энергия ионизации Mn
    +, эВ
    ........................................... 7,44
    Содержание в земной коре, мол. доли, %
    ......................... 3,2
    Природные изотопы
    .....................................................
    55Mn (100%)
    В отличие от p-элементов, марганец образует химические связи за счет орбиталей как внешнего, так и
    предвнешнего квантовых слоев, за счет 3d-, 4s- и 4p- орбиталей. Для марганца
    характерны степени окисления +2, +4 и +7, что отвечает устойчивой не связывающей электронной конфигурации d
    5 или d
    3, а также d
    0. Существуют соединения марганца, в которых он проявляет степени окисления 0,+3, +5 и +6. Для марганца наиболее типичны координационные числа 6 и 4. Влияние степени
    окисления и отвечающей ей электронной конфигурации атома на структуру комплексов (структурных единиц) марганца показано в таблице 1.
    С ростом степени окисления у марганца тенденция к образованию анионных комплексов возрастает, а
    катионных падает (усиливается характер их бинарных соединений).
    Таблица 1
    Степени окисления и пространственная конфигурация
    комплексов (структурных единиц) марганца
    Степень
    окисления
    Электрон-ная
    конфигу-рация
    Кооррдина-ционное число
    Пространственная конфигурация комплекса
    Примеры соединений
    Октаэдр
    2(CO)
    Степень
    окисления
    Электрон-ная
    конфигу-рация
    Кооррдина-ционное число
    Пространственная конфигурация комплекса
    Примеры соединений
    Тетраэдр
    Октаэдр
    [MnCl
    [Mn(OH
    2+, [MnF
    4-, MnO, MnF
    2, MnCl
    2, Mn(OH)
    Октаэдр
    Октаэдр
    Тетраэдр
    [MnO
    Для химии марганца очень характерны окислительно-восстановительные реакции. При этом кислая среда способствует образованию катионных комплексов Mn (II), а сильнощелочная среда -
    анионных комплексов Mn (VI). В нейтральной среде (а также слабокислой и слабощелочной) при окислительно-восстановительных процессах, образуются производные Mn (IV) (чаще всего MnO
    2. Природные ресурсы.
    Марганец принадлежит к весьма распространённым элементам, составляя 0,03% от общего числа атомов земной коры. Среди тяжёлых металлов (атомный вес больше 40), к которым относятся
    все элементы переходных рядов, марганец занимает по распространенности в земной коре третье место вслед за железом и титаном. Небольшие количества марганца содержат многие горные
    породы. Вместе с тем, встречаются и скопления его кислородных соединений, главным образом в виде минерала пиролюзита - MnO
    2. Большое значение имеют также минералы гаусманит - Mn
    4 и браунит - Mn
    3. Получение.
    Чистый марганец может быть получен электролизом растворов его солей. Однако, поскольку 90% всей добычи марганца потребляется при изготовлении различных сплавов на основе железа,
    из руд обычно выплавляют прямо его высокопроцентный сплав с железом - ферромарганец (60-90% - Mn и 40-10% - Fe). Выплавку ферромарганца из смеси марганцовых и железных руд ведут в
    электрических печах, причём марганец восстанавливается углеродом по реакции:
    2 + 2C + 301 кДж = 2СО + Mn
    Небольшое количество металлического марганца в лаборатории легко приготовить алюмотермическим методом:
    4 + 8Al = 9Mn + 4Al
    0 = -2519 кДж
    4. Марганец - простое вещество и его свойства.
    Марганец - серебристо-белый твёрдый хрупкий металл. Известны четыре кристаллические модификации марганца,
    каждая из которых термодинамически устойчива в определённом интервале температур. Ниже 707
    0 С устойчив
    -марганец, имеющий сложную структуру - в его элементарную ячейку входят 58 атомов. Сложность структуры марганца при температурах ниже 707
    0 С обусловливает его хрупкость.
    Некоторые физические константы марганца приведены ниже:
    Плотность, г/см
    .......................................................................... 7,44
    Т. Пл.,
    ...................................................................................... 1245
    Т.кип.,
    ..................................................................................... ~2080
    298,
    Дж/
    град
    моль
    ............................................................................. 32,0
    возг. 298,
    кДж/
    моль.
    ........................................................................ 280
    298 Mn
    2+ + 2e = Mn, В
    ............................................................. -1,78
    В ряду напряжений марганец располагается до водорода. Он довольно активно взаимодействует с
    разбавленной HCl и H
    4.В соответствии с устойчивыми степенями окисления взаимодействие марганца с разбавленными кислотами приводит к образованию катионного аквокомплекса [Mn(OH2)6]2+:
    Mn + 2OH
    - + 4H
    2O = [Mn(OH
    2+ + H
    Вследствие довольно высокой активности, марганец легко окисляется, в особенности в порошкообразном
    состоянии, при нагревании кислородом, серой, галогенами. Компактный металл на воздухе устойчив, так как покрывается оксидной плёнкой (Mn
    3), котора...

    Забрать файл

    Похожие материалы:


ПИШЕМ УНИКАЛЬНЫЕ РАБОТЫ
Заказывайте напрямую у исполнителя!


© 2006-2016 Все права защищены