Марганец, рений – общая характеристика, получение, свойства. Применение марганца, рения и их соединений

Марганец Mn и рений Re являются полными электронными аналогами. Они объединяются в подгруппу марганца или VIIВ группу.

Для марганца характерна также степень окисления +4 и возможны степени окисления–1, +3, +5, +6.

Для рения устойчива степень окисления +7.

Увеличение первой энергии ионизации у рения приводит к возрастанию химической благородности этого металла по сравнению с марганцем

В компактном состоянии все элементы подгруппы марганца представляют собой металлы серебристо-белого цвета.

Увеличение температур плавления и кипения в ряду Mn – Re объясняют возрастанием доли ковалентной связи за счет электронов d- орбиталей.

Химическая активность простых веществ в ряду Mn − Tc − Re понижается. С кислотами-неокислителями реагирует только марганец.

Марганец получают электролизом водного раствора его сульфата и восстановлением из оксидов методом алюмо- и силикотермии

MnO2 + Si= Mn+ SiO2.

Рений обычно выделяют нагреванием NH4ReO4, KReO4 в токе водорода (1273К)

2NH4 ReO4 + 4H2 = 2Re+N2 + 8H2O.

В больших количествах марганец применяют в качестве добавки к стали, улучшающей ее свойства.

Диоксид марганца широко используется в качестве компонента активной массы электродов гальванических элементов, как окислитель, абсорбент и катализатор.

Рений используют в производстве биметаллических платино-рениевых катализаторов для получения высокооктановых сортов бензина.

Соединения марганца (II), (III), (IV), свойства оксидов и гидрооксидов, соли марганца, их свойства; диоксид марганца, его свойства.

При действии окислителей производные Mn(II) проявляют восстановительные свойства. Так, в щелочной среде Mn(OH)2 легко окисляется даже кислородом воздуха. Поэтому осадок Mn(OH)2, полученный по обмен- ной реакции, быстро темнеет с образованием MnO(OH). Так как MnO4 – в растворе окрашен в фиолетовый цвет, эта реакция используется в аналитической химии как качественная реакция на соединения марганца.

Степень окисления +3 для марганца и его аналогов мало характерна, поэтому оксид и гидроксид марганца(III) при взаимодействии с разбавленными кислотами диспропорционируют, а при нагревании с концентрированными кислотами выделяют кислород. Для получения Mn2O3 используют низкотемпературное окисление марганца кислородом или высокотемпературное разложение диоксида марганца.

Метагидроксид MnO(OH) получается по обменным реакциям из немногочисленных солей Mn(III).

Соединения Mn(IV) – сильные окислители, но при взаимодействии с еще более сильными окислителями образуются производные Mn(VI) и Mn(VII).

Диоксид марганца MnO2 – черно-бурое твердое вещество. Это наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространенное в земной коре(пиролюзит). В обычных условиях в воде не растворяется, с гидроксидами щелочных металлов и разбавленными кислотами не реагирует. При нагревании реагирует с концентрированными кислотами, проявляя сильные окислительные свойства. По химической природе MnO2иMn(OH)4 – амфотерные соединения. Соли, отвечающие кислой природе Mn(OH)4, называются манганитами.