Mn2O7 + H2O = ? уравнение реакции
Составьте химическое уравнение по схеме Mn2O7 + H2O = ? Расставьте стехиометрические коэффициенты. Укажите тип взаимодействия. Дайте краткую характеристику физических и химических свойств оксида марганца (VII); приведите способы его получения.
Реакция взаимодействия между оксидом марганца (VII) и холодной водой (Mn2O7 + H2O = ?) приводит к образованию марганцовой кислоты (соединение). Молекулярное уравнение реакции имеет вид:
Записать ионные уравнения в данном случае не предоставляется возможным, поскольку большинство веществ, участвующих в реакции являются малодиссоциирующими соединениями.
Оксид марганца (VII) (марганцовый ангидрид) представляет собой темную маслянистую жидкость (в отраженном свете — зеленую, в проходящем свете — красную) или черное твердое вещество. Весьма гигроскопичен, летуч в вакууме. Термически чрезвычайно неустойчив (разлагается в обычных условиях со взрывом даже при перемешивании или помещении в вакуум). Устойчив в твердом состоянии при низких температурах в атмосфере аргона. Смешивается и реагирует с концентрированной серной кислотой (раствор — темно-зеленый). Проявляет кислотные свойства, реагирует с водой и щелочами. Сильный окислитель.
55^<0>C);\]» title=»Rendered by QuickLaTeX.com»/>
Оксид марганца (VII) получают действием концентрированной серной кислоты на перманганат калия.
Источник
Оксид марганца VII
Оксид марганца VII Mn2O7 — зеленовато-бурая или красная маслянистая жидкость с металлическим блеском, неустойчив при комнатной температуре; сильный окислитель, при соприкосновении с горючими веществами воспламеняет их, возможно со взрывом. Высокотоксичен, сильнейший окислитель.
Содержание
Физические свойства
Температура плавления — 5,9 °C. Разлагается со взрывом выше 55 °C или при контакте с органическими веществами.
В проходящем свете имеет красную окраску, в отражённом — зелёную. Образует кристаллы тёмно-зелёного цвета.
Молекулы состоят из пары тетраэдров с атомами кислорода в вершинах и атомами марганца в центрах. Сходная структура наблюдается у оксида хлора VII, оксида технеция VII и оксида рения VII.
Химические свойства
Оксид марганца VII — соединение кислорода и марганца, ангидрид марганцовой кислоты.
Получение
Получить оксид марганца VII Mn2O7 можно действием холодной концентрированной серной кислоты на перманганат калия:
Полученный оксид марганца(VII) неустойчив и разлагается на оксид марганца(IV) и кислород:
Одновременно выделяется озон:
Разложение оксида марганца(VII) сопровождается взрывом:
Взаимодействие с водой
Оксид марганца VII взаимодействует с водой, образуя марганцовую кислоту:
Взаимодействие с кислотами
Растворяется в серной кислоте, образуя гидросульфат триоксимарганца, более устойчивый при комнатной температуре:
Взаимодействие с органическими веществами
При контакте воспламеняет этиловый спирт, ацетон.
Источник
Mn2o7 реагирует с водой
Марганец – активный металл.
- Взаимодействие с неметаллами
Легко окисляется кислородом воздуха с образованием оксидов различного состава:
выше 800°С образуется смешанный оксид марганца (II, III):
при температуре 450 – 800°С получается оксид марганца (III):
ниже 450°С образуется оксид марганца (IV):
С галогенами, кроме фтора, дает галогениды марганца (II):
При нагревании реагирует с серой, азотом, фосфором, углеродом, кремнием:
Mn + P = MnP (возможно образование MnP3, Mn2P, Mn3P, Mn3P2 и других фосфидов);
Mn + Si = MnSi (возможно образование Mn3Si, Mn5Si и других силицидов).
Водород поглощает с образованием твердых растворов.
Взаимодействие с водой
При комнатной температуре очень медленно взаимодействует с водой, при нагревании с умеренной скоростью:
Взаимодействие с кислотами
В электрохимическом ряду напряжений металлов марганец находится до водорода, он вытесняет водород из растворов неокисляющих кислот, при этом образуются соли марганца (II):
с разбавленной азотной кислотой образует нитрат марганца (II) и оксид азота (II):
Концентрированная азотная и серная кислоты пассивируют марганец. Марганец растворяется в них лишь при нагревании, образуются соли марганца (II) и продукты восстановления кислоты:
Восстановление металлов из оксидов
Марганец – активный металл, способен вытеснять металлы из их оксидов:
Источник
Mn2o7 реагирует с водой
В степени окисления +2 для марганца характерны оксид, гидроксид и соли.
Оксид марганца (II) MnO – кристаллическое вещество серо-зеленого цвета, образует две полиморфные модификации: кубическую и гексагональную, обладает полупроводниковыми свойствами.
Проявляет преимущественно основные свойства. С водой и растворами щелочей не взаимодействует, в кислотах растворяется, образуя соли марганца (II) и воду:
При сплавлении со щелочами в избытке кислорода образует гипоманганаты:
Образуется при термическом разложении гидроксида марганца (II) и солей в инертной атмосфере:
Проявляет восстановительные свойства.
Гидроксид марганца (II) Mn(OH)2 – вещество белого цвета, плохо растворимое в воде, основание средней силы, проявляет преимущественно основные свойства, легко растворяется в кислотах:
при обычных условиях с водными растворами щелочей не взаимодействует, при длительном нагревании возможно образование гескагидроксоманганата (II):
На воздухе быстро окисляется:
Проявляет восстановительные свойства.
Получается при взаимодействии солей марганца (II) с растворами щелочей:
Соли марганца (II). Марганец (II) образует соли со многими анионами, многие из них хорошо растворимы в воде, образуя растворы розового цвета. Мало растворимы сульфид, карбонат и ортофосфат марганца (II). Проявляют все свойства солей, в растворе гидролизуют.
Обладают восстановительными свойствами. В щелочной среде окисляются до манганатов – производных марганца (VI):
Источник
Марганец, цинк и серебро
Марганец
Содержится в количестве 0,03% по массе в земной коре. Наряду с железом и его сплавами относится к черным металлам.
Для соединений марганца характерны степени окисления +2, +3, +4, +6 +7. В соединения +2 и +3 марганец проявляет основные свойства, +4 — амфотерные, +6, +7 — кислотные.
Наиболее известными минералами, в которых содержится марганец, являются:
- MnO2 — пиролюзит
- MnO(OH) — бурая марганцевая руда, манганит
- 3Mn2O3*MnSiO3 — браунит
Получают марганец алюминотермией, восстановлением коксом, электролизом.
MnO2 + C = (t) Mn + CO
- Реакции с неметаллами
На воздухе марганец вступает во взаимодействие с кислородом, пассивируется: на поверхности металла образуется оксидная пленка.
При нагревании марганец реагирует с азотом, углеродом, кремнием, бором и фосфором.
При нагревании марганец вытесняет водород из воды.
Реакции с кислотами
Марганец стоит в ряду напряжений до водорода и способен вытеснить его из кислот.
Под воздействием кислот, которые обладают окислительными свойствами, марганец окисляется.
Соединения марганца (II)
Для соединений марганца (II) характерны основные свойства. Оксид марганца (II) может быть получен разложением карбоната марганца, либо восстановлением оксида марганца (IV) до оксида марганца (II).
При растворении (и нагревании!) марганца в воде образуется гидроксид марганца (II).
Соединения марганца (II) на воздухе неустойчивы, Mn(OH)2 быстро буреет, превращаясь в оксид-гидроксид марганца (IV).
Оксид и гидроксид марганца (II) проявляют основные свойства. При реакции с кислотами дает соответствующие соли.
Соли марганца (II) получаются при его растворении в разбавленных кислотах. Эти соли способны вступать в реакции с другими солями, кислотами, если выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит.
При действии сильных окислителей ион Mn 2+ способен переходить в ион Mn 7+
Соединения марганца (IV) проявляют амфотерный характер. Оксид марганца (IV) можно получить разложением нитрата марганца (II).
В реакциях с щелочами марганец переходит в СО +6, в кислой среде — принимает СО +2.
MnO2 + Na2CO3 + NaNO3 = Na2MnO4 + NaNO2 + CO2 (гидролиз карбоната натрия идет по аниону, среда — щелочная)
Соединения марганца (VI) — MnO3, H2MnO4 — неустойчивы, в свободном виде не получены. Обладают кислотными свойствами. Наиболее устойчивые соли — манганаты, окрашивающие раствор в зеленый цвет.
Манганаты получают в ходе разложения перманганатов, а также реакциями в щелочной среде.
В водной среде манганаты разлагаются на с.о. +7 и +4. Манганаты окисляют хлором.
Соединения марганца (VII) — неустойчивый Mn2O7, и относительно устойчивая в разбавленных растворах HMnO4 — проявляют кислотные свойства. Соли марганцовой кислоты — перманганаты.
В различных средах — кислотной, нейтральной и щелочной — марганец принимает различные степени окисления. Внимательно изучите таблицу ниже.
Оксид марганца (VII) получают в реакции перманганата с сильными кислотами.
При растворении оксида марганца (VII) (кислотного оксида) в щелочи образуются соли марганцовой кислоты — перманганаты.
Марганцовая кислота получается в реакциях сильных окислителей с солями марганца (II).
В растворах с концентрацией марганцовой кислоты более 20% происходит ее разложение.
При нагревании перманганата калия (в быту — марганцовка) разлагается с образованием бурого MnO2, выделением кислорода.
При стоянии в растворе постепенно разлагается водой.
В кислой среде марганец принимает наиболее устойчивую (для кислой среды) — Mn 2+ , в щелочной — Mn 6+ .
Название цинка, вероятно, связано формой его кристаллитов: в переводе с немецкого Zinke — зубец. С древнейших времен известен сплав меди с цинком — латунь.
Для цинка характерна постоянная степень окисления +2.
Наиболее известные минералы, в которых содержится цинк:
- ZnS — цинковая обманка, сфалерит
- ZnO — цинкит
- ZnCO3 — симсонит, цинковый шпат
- 2ZnO*SiO2*H2O — гемиморфит
Пирометаллургический метод получения цинка заключается в обжиге цинковой обманки, и последующем восстановлении оксида цинка различными восстановителями: чаще всего C, также возможно CO и H2.
ZnO + C = (t) Zn + CO
ZnO + CO = (t) Zn + CO2
Гидрометаллургический метод получения основывается на электролизе сульфата цинка.
- Реакции с неметаллами (и аммиаком 🙂
На воздухе цинк покрывается оксидной пленкой. При нагревании цинк реагирует с галогенами, фосфором, серой, селеном.
Для цинка не характерны реакции с водородом, бором, кремнием, азотом, углеродом. Нитрид цинка можно получить в ходе реакции цинка с аммиаком.
Реакции с кислотами
Цинк способен проявлять амфотерные (двойственные) свойства: реагирует как с кислотами, так и с основаниями. При добавлении цинка в раствор щелочи выделяется водород.
Zn + H2O + NaOH = Na2[Zn(OH)4] + H2↑ (тетрагидроксоцинкат натрия)
Соединения цинка (II)
Эти соединения обладают амфотерными свойствами. Оксид цинка (II) можно получить в ходе реакции горения цинка или при разложении нитрата цинка.
Оксид цинка (II) проявляет амфотерные свойства, реагирует как с кислотами, так и с щелочами.
ZnO + H2O + 2NaOH = Na2[Zn(OH)4] (тетрагидроксоцинкат натрия)
Комплексные соли образуются в растворе, при прокаливании они не образуются.
ZnO + 2NaOH = (t) H2O + Na2ZnO2 (цинкат натрия)
Оксид цинка (II) может быть восстановлен до чистого цинка различными восстановителями.
ZnO + C = (t) Zn + CO
ZnO + CO = (t) Zn + CO2
Гидроксид цинка (II) получается в ходе реакций между растворимыми солями цинка и щелочами.
Гидроксид цинка (II) обладает амфотерными свойствами, реагирует как с кислотами, так и с основаниями.
При прокаливании комплексные соли распадаются, вода испаряется.
Серебро
Драгоценный металл, известный человеку с древнейших времен. Встречаемся в самородном виде. Будучи благородным металлом, серебро обладает низкой реакционной способностью.
- Реакции с неметаллами
Серебро не окисляется кислородом даже при высокой температуре. Галогены легко окисляют серебро до соответствующих галогенидов. При нагревании с серой получается сульфид серебра.
Реакции с кислотами
Серебро не растворяется в соляной и разбавленной серной кислотах, однако способно реагировать с концентрированными кислотами.
Потемнение серебряных изделий обусловлено реакцией серебра с сероводородом в присутствии кислорода.
С органическими веществами
В дальнейшем, при изучении органической химии, вы не раз столкнетесь с соединением серебра — аммиачным раствором оксида серебра.
Будет полезно, если вы уже сейчас познакомитесь с его формулой на примере реакции окисления уксусного альдегида до уксусной кислоты.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Блиц-опрос по теме Марганец, цинк и серебро
Источник
