Презентация, доклад по теме Марганец

Содержание

I. Исторические сведенияII. Марганец – химический элемент:11.Положение марганца в периодической системехимических элементов Д.И.Менделеева2. Строение атома.III. Марганец – простое вещество3.3. Нахождение в природе1. Состав. Физические свойства.2. Получение.3. Химические свойства4. Биологическая роль 5. ПрименениеIV. Соединения марганца

Слайд 1марганец

марганец

Слайд 2I. Исторические сведения
II. Марганец – химический элемент:
11.Положение марганца в периодической

системе
химических элементов Д.И.Менделеева
2. Строение атома.

III. Марганец – простое вещество

3.3. Нахождение в природе

1. Состав. Физические свойства.
2. Получение.
3. Химические свойства
4. Биологическая роль
5. Применение

IV. Соединения марганца

I. Исторические сведенияII. Марганец – химический элемент:11.Положение марганца в периодической системехимических элементов Д.И.Менделеева2. Строение атома.III. Марганец

Слайд 3Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен в древности как

чёрная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом черной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 г. шведский химик К.Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от немецкого Manganerz — марганцевая руда).

Карл Вильгельм
Шееле

09.12. 1742 г. –
– 21.05 1786 г.

19.08.1745 —
– 08.12 1818

Юхан Готлиб Ган


Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен в древности как чёрная магнезия и использовался при варке

Слайд 6Положение марганца в ПСХЭ Д.И. Менделеева. Строение атома.
период
группа
порядковый номер
Mn
металл
25
4
VIIB
+25
4


2
2






8










валентные электроны


13















1s2
2s22p6
4s2
3s23p6
3d 5
Mn0

─ 2e → Mn+2

Mn0 ─ 3e → Mn+3

Mn0 ─ 7e → Mn+7


Mn0 ─ 4e → Mn+4

Положение марганца в ПСХЭ Д.И. Менделеева. Строение атома.периодгруппапорядковый номерMnметалл254VIIB+254228валентные электроны131s22s22p64s23s23p63d 5Mn0 ─ 2e → Mn+2Mn0 ─ 3e

Слайд 7Марганец — 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа — второй

тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). Марганец, рассеянный в горных породах вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10−7—10−6%), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO2·xH2O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железо-марганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди, никеля, кобальта). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.

Распространение в природе


Марганец — 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа — второй тяжёлый металл, содержащийся в земной коре

Слайд 8 пиролюзит MnО2xH2O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца);



манганит (бурая манганцевая руда) MnO(OH) (62,5 % марганца);

браунит 3Mn2O3·MnSiO3 (69,5 % марганца);

гаусманит (MnIIMn2III)O4

родохрозит (марганцевый шпат, малиновый шпат) MnCO3 (47,8 % марганца);

псиломелан mMnO • MnO2 • nH2O (45-60 % марганца);

пурпурит (Mn3+[PO4]), 36,65 % марганца.

Минералы марганца

1

2

4

5

6

7

3

пиролюзит MnО2xH2O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца); манганит (бурая манганцевая руда) MnO(OH) (62,5 %

Слайд 9пиролюзит
манганит
браунит
гаусманит
родохрозит
псиломелан
пурпурит

пиролюзитманганитбраунитгаусманитродохрозитпсиломеланпурпурит

Слайд 10
Марганец твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета
tплавления = 1247°С
tкипения

= 2080°С
плотность = 7,2 г/см3
На воздухе марганец окисляется, в результате чего его поверхность покрывается плотной оксидной пленкой, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления. При прокаливании на воздухе выше 800°C марганец покрывается окалиной, состоящей из внешнего слоя Mn3O4 и внутреннего слоя состава MnO.  

Физические свойства


Марганец твёрдый, хрупкий металл светло-серого цвета tплавления = 1247°С tкипения = 2080°С плотность = 7,2 г/см3На

Слайд 11
1. Алюминотермическим методом, восстанавливая оксид Mn2O3, образующийся при прокаливании пиролюзита:
4MnO2

→ 2Mn2O3 + О2
Mn2O3+ 2Al → 2Mn + Al2O3
2. Восстановлением железосодержащих оксидных руд марганца коксом. Этим способом в металлургии обычно получают ферромарганец (80 % Mn).


3. Чистый металлический марганец получают электролизом.

MnSO4 + 2H2O Mn + H2 + O2 + H2SO4

Получение марганца.

электролиз

MnO2 + 2C = Mn + 2CO


1. Алюминотермическим методом, восстанавливая оксид Mn2O3, образующийся при прокаливании пиролюзита:4MnO2 → 2Mn2O3 + О2 Mn2O3+

Слайд 12Химические свойства
Li,K,Ba,Ca,Na,Mg, Al, Zn,Cr Fe Co,Sn,Pb,

H2,Cu,Hg,Ag,Au

Mn

Mn

+

+

+

H2SO4 (конц.); HNO3

+ О2 ; неметаллы


растворы HCl, H2SO4

H2O

+

оксиды металлов

Химические свойстваLi,K,Ba,Ca,Na,Mg, Al, Zn,Cr Fe Co,Sn,Pb, H2,Cu,Hg,Ag,AuMnMn+++H2SO4 (конц.); HNO3+ О2 ;

Слайд 13Взаимодействие марганца с неметаллами
Марганец при взаимодействии с неметаллами, дает продукты
со

степенью окисления +2.

Составьте уравнения реакций марганца с кислородом, серой,
фосфором, азотом, хлором, кремнием:

2Mn + O2 = 2MnO

3Mn + 2P = Mn3P2

Mn + S = MnS

также образуются Mn2O3 и Mn3O4

3Mn + N2 = Mn3N2

Mn + Cl2 = MnCl2

2Mn + Si = Mn2Si


Взаимодействие марганца с неметалламиМарганец при взаимодействии с неметаллами, дает продукты со степенью окисления +2.Составьте уравнения реакций марганца

Слайд 14При нагревании марганец взаимодействует с водой
Составьте уравнение

реакции марганца с водой.
Рассмотрите данную реакцию как окислительно-восстановительную:

Mn0 + H2+1O → Mn+2(OH)2 + H20

t

Mn0 – 2e → Mn+2 1 восстановитель, окисление
2H+1 + 2e → H20 1 окислитель, восстановление

Mn + 2H2O = Mn(OH)2 + H2

t


При нагревании марганец взаимодействует с водой Составьте уравнение реакции марганца с водой.Рассмотрите данную реакцию

Слайд 15Li,K,Ba,Ca,Na,Mg, Al, Zn,Cr Fe Co,Sn,Pb, H2,Cu,Hg,Ag,Au
Mn

В электрохимическом ряду напряжений металлов марганец
находится между алюминием и цинком, поэтому растворяется
в кислотах, у которых окислителем является ион водорода,
образуя соли марганца (II):

Составьте уравнение реакции марганца с растворами кислот: серной и соляной.
Рассмотрите данные реакции с точки зрения ТЭД:

Mn + H2SO4 = MnSO4 + H2

Mn + 2HCl = MnCl2 + H2

Mn + 2H+ = Mn2+ + H2


Li,K,Ba,Ca,Na,Mg, Al, Zn,Cr Fe Co,Sn,Pb, H2,Cu,Hg,Ag,AuMn В электрохимическом ряду напряжений металлов

Слайд 16 С концентрированной серной кислотой марганец реагирует
при нагревании:

С концентрированной азотной кислотой марганец реагирует
при обычных условиях:

Рассмотрите реакции как окислительно-восстановительные. Расставьте коэффициенты.

Mn + H2SO4(конц.) → MnSO4 + SO2 + H2O

Mn + HNO3 (конц.) → Mn(NO3)2 + NO2 + H2O

t

Марганец может восстанавливать оксиды многих металлов.
Это его свойство используется в металлургии при выплавке
сталей.

Mn + Fe2O3 → MnO + Fe

t


С концентрированной серной кислотой марганец реагирует при нагревании: С концентрированной азотной кислотой марганец реагирует

Слайд 17Mn0 + H2S+6O4(конц.) → Mn+2SO4 + S+4O2 + H2O
Mn0 –

2e → Mn+2 1
S+6 + 2e → S+4 1

Mn + 2H2SO4(конц.) = MnSO4 + SO2 + 2H2O

Mn0 + HN+5O3 (конц.)→ Mn+2(NO3)2 + N+4O2 + H2O

Mn0 – 2e → Mn+2 1
N+5 + 1e → N+4 2

Mn + 4HNO3 (конц.) = Mn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

3Mn0 + Fe2+3O3 = 3Mn+2O + 2Fe0

Mn0 – 2e → Mn+2 3
Fe+3 + 3e → Fe0 2


Mn0 + H2S+6O4(конц.) → Mn+2SO4 + S+4O2 + H2OMn0 – 2e → Mn+2 1S+6 +

Слайд 18Взаимодействие марганца с оксидами металлов
Марганец восстанавливает металлы из их оксидов:
5Mn +

Nb2O5 = 5MnO + 2Nb


Взаимодействие марганца с оксидами металловМарганец восстанавливает металлы из их оксидов:5Mn + Nb2O5 = 5MnO + 2Nb

Слайд 19Mарганец — микроэлемент, постоянно присутствующий в живых организмах и необходимый для

их нормальной жизнедеятельности. Некоторые растения (водяной орех, ряска, диатомовые водоросли) и животные (муравьи, устрицы, ряд ракообразных) способны концентрировать марганец. Марганец необходим животным и растениям для нормального роста и размножения. Он активирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза.
Недостаток марганца в организме может привести к заболеванию человека. Для обеспечения нормального развития растений в почву вносят марганцевые микроудобрения (обычно в форме разбавленного раствора перманганата калия). Однако избыток марганца для человеческого организма вреден. При отравлении соединениями марганца происходит поражение нервной системы, развивается так называемый марганцевый паркинсонизм.

Биологическая роль


Mарганец — микроэлемент, постоянно присутствующий в живых организмах и необходимый для их нормальной жизнедеятельности. Некоторые растения (водяной

Слайд 20Применение марганца
1
черная металлургия
легирование сталей
производство ферритных материалов
Покрытия из марганца на металлических поверхностях
использование

в сплавах

2

3

4

5


Применение марганца1черная металлургиялегирование сталейпроизводство ферритных материаловПокрытия из марганца на металлических поверхностяхиспользование в сплавах2345

Слайд 211
Более 90% производимого марганца идет в черную металлургию. Марганец используют как

добавку к сталям для их раскисления, десульфурации (при этом происходит удаление из стали нежелательных примесей — кислорода, серы и других).
1Более 90% производимого марганца идет в черную металлургию. Марганец используют как добавку к сталям для их раскисления,

Слайд 22Марганец используют для легирования сталей, т. е. улучшения их механических и

коррозионных свойств.

2

Марганец используют для легирования сталей, т. е. улучшения их механических и коррозионных свойств.2

Слайд 23Марганец применяется также в медных, алюминиевых и магниевых сплавах.
Ферромарганец является сплавом

железа и марганца

3

Марганец применяется также в медных, алюминиевых и магниевых сплавах.Ферромарганец является сплавом железа и марганца 3

Слайд 24 Покрытия из марганца на металлических поверхностях обеспечивают их антикоррозионную

защиту. Для нанесения тонких покрытий из марганца используют легко летучий и термически нестабильный биядерный декакарбонил Mn2(CO)10.

4

Покрытия из марганца на металлических поверхностях обеспечивают их антикоррозионную защиту. Для нанесения тонких покрытий из

Слайд 25 Соединения марганца (карбонат, оксиды и другие) используют

при производстве ферритных материалов, они служат катализаторами многих химических реакций, входят в состав микроудобрений.

5

Соединения марганца (карбонат, оксиды и другие) используют при производстве ферритных материалов, они служат

Слайд 26Соединения марганца
Соединения марганца (II)
Соединения марганца (IV)
Соединения марганца (VII)
оксид
гидроксид
соли
оксид
соли
гидроксид
оксид
Соединения марганца (VI)

Соединения марганцаСоединения марганца (II)Соединения марганца (IV)Соединения марганца (VII)оксидгидроксидсолиоксидсолигидроксидоксидСоединения марганца (VI)

Слайд 27Соединения марганца (II)
MnO
Оксид марганца (II) – кристаллы зеленовато-
серого цвета.

В воде не растворим.

Температура плавления 1569 °C.
Температура кипения 3127 °C.

Получают оксид марганца (II) восстановлением других оксидов
марганца водородом, алюминием или оксидом углерода (II):

Mn2O3 + 3H2 = 2Mn + 3H2O

Mn2O3 + 2Al = 2Mn + Al2O3

MnO2 + 2H2 = Mn + 2H2O

MnO2 + 2CO = Mn + 2CO2

Mn2O3 + 3CO = 2Mn + 3CO2


Соединения марганца (II)MnO Оксид марганца (II) – кристаллы зеленовато- серого цвета. В воде не растворим.Температура плавления 1569 °C.

Слайд 28Химические свойства
Оксид марганца –
основный оксид
Перечислите свойства характерные для основных

оксидов

Составьте уравнения реакций оксида марганца (II) с оксидом
кремния (IV),оксидом азота (V), соляной кислотой:

MnO + SiO2 = MnSiO3

MnO + 2HCl = MnCl2 + H2O

MnO + 2H+ = Mn2+ + H2O

MnO + N2O5 = Mn(NO3)2


Химические свойстваОксид марганца – основный оксид Перечислите свойства характерные для основных оксидовСоставьте уравнения реакций оксида марганца (II)

Слайд 29Mn(OH)2
Гидроксид марганца (II)
Гидроксид марганца(II) — студнеобразный светло-розовый
осадок. Нерастворим в

воде.

Получение.

Гидроксид марганца (II) получают при действии раствора
щелочи на растворы солей Mn2+

MnSO4 + 2NaOH = ↓Mn(OH)2 + Na2SO4

Mn2+ + 2OH– = ↓Mn(OH)2


Mn(OH)2Гидроксид марганца (II) Гидроксид марганца(II) — студнеобразный светло-розовый осадок. Нерастворим в воде. Получение. Гидроксид марганца

Слайд 30Химические свойства
Гидроксид марганца (II) обладает основными свойствами.
Перечислите свойства

характерные для оснований

Составьте уравнения реакций гидрооксида марганца (II) с
оксидом серы (VI), соляной кислотой:

Mn(OH)2 + SO3 = MnSO4

Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl2 + 2H2O

Mn(OH)2 + 2H+ = Mn2+ + 2H2O


Химические свойстваГидроксид марганца (II) обладает основными свойствами. Перечислите свойства характерные для оснований Составьте уравнения

Слайд 31 Гидроксид марганца (II) легко окисляется на

воздухе до
бурого оксогидроксида марганца, который далее разлагается
на оксид марганца (IV)

Mn(OH)2 + 1/2O2 + H2O → MnO(OH)2 → MnO2


Гидроксид марганца (II) легко окисляется на воздухе до бурого оксогидроксида марганца, который

Слайд 32

Гидроксид марганца (II) обладает восстановительными свойствами. В присутствии сильных окислителей он может окисляться до перманганата:

Mn(OH)2 + KBrO + KOH → KMnO4 + KBr + H2O

Рассмотрите реакцию как окислительно-восстановительную. Расставьте коэффициенты.

Mn+2(OH)2 + KBr+1O + KOH → KMn+7O4 + KBr–1 + H2O

Mn+2 – 5e → Mn+7 2
Br+1 + 2e → Br–1 5

2Mn(OH)2 + 5KBrO + 2KOH = 2KMnO4 + 5KBr + 3H2O

окисление, восстановитель

восстановление , окислитель


Гидроксид марганца

Слайд 33 Сульфат марганца (II) — белый,

при прокаливании плавится и разлагается. Кристаллогидрат MnSO4 · 5H2O — красно-розовый, техническое название марганцевый купорос. Хорошо растворим в воде, Применяется для получения Mn, MnO2 и других соединений марганца, как микроудобре- ние и аналитический реагент.

Соли марганца (II)


Сульфат марганца (II) — белый, при прокаливании плавится и разлагается. Кристаллогидрат

Слайд 34 Реагирует со щелочами, гидратом аммиака.



MnSO4 + 2(NH3·H2O) =

Mn(OH)2↓ + (NH4)2SO4

Слабый восстановитель, реагирует с типичными
окислителями.

MnSO4 + 2NaOH = Mn(OH)2↓ + Na2SO4

MnSO4 + H2O + KMnO4 → MnO2 + K2SO4 + H2SO4

MnSO4 + H2SO4 + KMnO4 → Mn(SO4)2 + K2SO4 + H2O

MnSO4 + HNO3(конц.)+ PbO2 → HMnO4 + Pb(NO3)2 + Pb(HSO4)2 +
+ H2O

Рассмотрите реакции как окислительно-восстановительные. Расставьте коэффициенты.

Реагирует со щелочами, гидратом аммиака. MnSO4 + 2(NH3·H2O) = Mn(OH)2↓ + (NH4)2SO4 Слабый восстановитель,

Слайд 35 Mn+2SO4 +H2O + KMn+7O4 →Mn+4O2 + Na2SO4 + H2SO4

Mn+2

– 2e → Mn+4 3
Mn+7 + 3e → Mn+4 2


3MnSO4 + 2H2O + 2KMnO4 = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4

окисление, восстановитель

восстановление , окислитель

Mn+2SO4 + H2SO4 + KMn+7O4 → Mn+4(SO4)2 + K2SO4 + H2O

Mn+2 – 2e → Mn+4 3
Mn+7 + 3e → Mn+4 2

3Mn SO4+8H2SO4 +2KMnO4 = 5Mn(SO4)2 +K2SO4 +8H2O

окисление, восстановитель

восстановление , окислитель

Mn+2SO4 +H2O + KMn+7O4 →Mn+4O2 + Na2SO4 + H2SO4 Mn+2 – 2e → Mn+4 3Mn+7

Слайд 36 Mn+2SO4 + HNO3 + Pb+4O2 → HMn+7O4 + Pb+2(NO3)2

+
+ Pb(HSO4)2 + H2O

Mn+2 – 5e → Mn+7 2
Pb+4 + 2e → Pb+2 5

2Mn SO4 + 8HNO3 + 5PbO2 =
= 2HMnO4 + 4Pb(NO3)2 + Pb(HSO4)2 + 2H2O

окисление, восстановитель

восстановление , окислитель


Mn+2SO4 + HNO3 + Pb+4O2 → HMn+7O4 + Pb+2(NO3)2 +

Слайд 37 Оксид марганца(IV) (диоксид марганца)

MnO2 — порошок тёмно-коричневого цвета, нерастворимый в воде. Наиболее устойчивое соединение марганца, широко распространённое в земной коре (минерал пиролюзит).


Оксид марганца(IV) (диоксид марганца) MnO2 — порошок тёмно-коричневого цвета,

Слайд 38 В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата

калия

2KMnO4 → MnO2 + K2MnO4 + O2↑

Также можно получить реакцией перманганата калия с пероксидом водорода.

2KMnO4 + H2O2 = 2KOH + 2MnO2 + 2O2

При температуре выше 100 °C перманганат калия восстанавливается водородом:

2KMnO4 + 2H2 = K2MnO4 + MnO2 + 2H2O

Получение диоксида марганца

t°

опыт

В лабораторных условиях получают термическим разложением перманганата калия

Слайд 40Химические свойства диоксида марганца
Диоксид марганца проявляет амфотерные

свойства и поэтому сплавляется с щелочами,
образуя манганиты, если реакция проводится
без доступа воздуха:




MnO2 + 2KOH = K2MnO3 + H2O

Если реакция проводится в присутствии кисло-
рода воздуха, который играет роль окислителя,
то образуется манганат:

2MnO2 + 4KOH + O2 = 2K2MnO4 + 2H2O

Полученный манганат самопроизвольно разлагается и образу-
ет перманганат калия и оксид марганца(IV):

3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH


Химические свойства диоксида марганца Диоксид марганца проявляет амфотерные свойства и поэтому сплавляется с щелочами,

Слайд 41 При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет

концентрированную соляную кислоту до хлора:
4HCl + MnO2 = MnCl2 + 2H2O + Cl2↑

С серной и азотной кислотами MnO2 разлагается с выделением кислорода:
2MnO2 + 2H2SO4 = 2MnSO4 + O2 + 2H2O
Окислительные свойства усиливаются в кислотной cреде

2MnO2 + 2FeSO4 +2H2SO4 = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2

При взаимодействии с сильными окислителями диоксид марганца окисляется до соединений Mn7+ и Mn6+:

3MnO2 + KClO3 +6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O.

опыт

При нагревании с кислотами проявляет окислительные свойства, например, окисляет концентрированную соляную кислоту до хлора:4HCl +

Слайд 43 Существенно ускорять химические реакции могут некоторые вещества ‑ катализаторы.

Пероксид водорода медленно разлагается на кислород и воду. Диоксид марганца значительно ускоряет реакцию, кислорода выделяется значительно больше. Значит диоксид марганца – катализатор реакции разложения пероксида водорода.


катализатор (MnO2)

Н2О2 2Н2О + О2

опыт

Существенно ускорять химические реакции могут некоторые вещества ‑ катализаторы. Пероксид водорода медленно разлагается на кислород

Слайд 45 Наиболее характерными соединениями Mn(VI) являются
манганаты –

соли марганцоватой кислоты Н2MnО4.
Кислота и ее соли неустойчивы. В 19 веке раствор манганата
калия называли «минеральным хамелеоном»: при стоянии он
менял цвет с ярко-зеленого, соответствующего иону MnО42–,на
фиолетовую (цвет иона MnО4– )

3K2MnO4 + 3H2O = 2KMnO4 + MnO2 · H2O↓ + 4KOH
зеленый фиолетовый

MnO2 + K2CO3 + KNO3 = K2MnO4 + KNO2 + CO2↑

MnO2 + 2KOH + KNO3 = K2MnO4 + KNO2 + H2O

3MnO2 + 3K2CO3 + KClO3 = 3K2MnO4 + KCl + 3CO2↑

Соединения марганца (VI)

или восстановлением перманганата калия в щелочной среде

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = K2MnO4 + Na2SO4

Манганаты получают окислением оксида марганца (VII)


Наиболее характерными соединениями Mn(VI) являются манганаты – соли марганцоватой кислоты Н2MnО4. Кислота и

Слайд 46 Манганат калия — соль темно-зеленого цвета. Плавится под

избыточным давлением кислорода. В растворе устойчив только в сильнощелочной среде. Зеленая окраска раствора отвечает иону MnO42−. Медленно разлагается при разбавлении раствора водой, быстро — при подкислении. Проявляет окислительно-восстановительные свойства.

K2MnO4


Манганат калия — соль темно-зеленого цвета. Плавится под избыточным давлением кислорода. В растворе устойчив

Слайд 47Химические свойства манганата калия
Поскольку атом марганца (VI) в манганатах
находится

в промежуточной степени окисления,
то он может как повышать, так и понижать ее.

K2MnO4 + KI + H2O → MnO2 + I2 + KOH

K2MnO4 + Cl2 → KMnO4 + KCl

Рассмотрите реакции как окислительно-восстановительные.
Определите окислитель и восстановитель

K2MnO4 + HСl → KMnO4 + MnO2 + KCl + H2O

Химические свойства манганата калия Поскольку атом марганца (VI) в манганатах находится в промежуточной степени окисления,то он может

Слайд 48 K2Mn+6O4 + KI–1 + H2O → Mn+4O2 + I20 +

KOH

Mn+6 + 2e → Mn+4 1
2I–1 – 2e → I20 1

K2MnO4 + 2KI + H2O = MnO2 + I2 + 4KOH

K2MnO4 (за счет Mn+6) – окислитель, процесс восстановления

KI (за счет I–1) – восстановитель, процесс окисления

K2Mn+6O4 + Cl20 → KMn+7O4 + KCl–1

Mn+6 – 1e → Mn+7 2
Cl20 + 2e → 2Cl–1 1

2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl

K2MnO4 (за счет Mn+6) – восстановитель, процесс окисления

Cl20 – окислитель, процесс восстановления

K2Mn+6O4 + KI–1 + H2O → Mn+4O2 + I20 + KOHMn+6 + 2e → Mn+4

Слайд 49 K2Mn+6O4 + HСl → KMn+7O4 + Mn+4O2 + KCl +

H2O

Mn+6 – 1e → Mn+7 2
Mn+6 + 2e → Mn+4 1

3K2MnO4 + 4HСl = 2KMnO4 + MnO2 + 4KCl + 2H2O

K2MnO4 (за счет Mn+6) – восстановитель, процесс окисления

K2MnO4 (за счет Mn+6) – окислитель, процесс восстановления


K2Mn+6O4 + HСl → KMn+7O4 + Mn+4O2 + KCl + H2O Mn+6 – 1e → Mn+7

Слайд 50Оксид марганца (VII)
Mn2O7
Оксид марганца –

тяжелое буро-зеленое маслянистое
вещество, очень гигроскопичное и неустойчивое при нагрева- нии. Получают обрабатывая порошкообразный перманганат
калия концентрированной серной кислотой

2KMnO4 + H2SO4 = K2SO4 + H2O + Mn2O7


Оксид марганца (VII)Mn2O7 Оксид марганца – тяжелое буро-зеленое маслянистое вещество, очень гигроскопичное

Слайд 512Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2 + Q
Оксид марганца () настолько

неустойчив, что взрывается при
простом встряхивании или при нагревании выше 55°С.

В неподвижном состоянии при комнатной температуре сравни- тельно устойчив.

Оксид марганца (VII) сильнейший окислитель, он поджигает любые вещества – при контакте с ним они воспламеняются


2Mn2O7 = 4MnO2 + 3O2 + Q Оксид марганца () настолько неустойчив, что взрывается при простом встряхивании

Слайд 52 При попадании кристаллов перманганата калия в серную кислоту

образуется марганцевый ангидрид (оксид марганца (VII) - очень сильный окислитель. Он взаимодействует с этиловым спиртом. При этом образуется уксусный альдегид.

опыт

Окисление оксидом марганца (VII) этилового спирта

При попадании кристаллов перманганата калия в серную кислоту образуется марганцевый ангидрид (оксид марганца (VII)

Слайд 54Марганцовая кислота
HMnO4
Марганцо́вая кислота́ — сильная кислота.

В чистом виде не выделена, существует в виде раствора. Максимальная концентрация в водном растворе составляет 20 %. Растворы марганцовой кислоты имеют фиолетовую окраску. При температуре ниже 20 °C образует кристаллогидрат HMnO4 · 2H2O
Марганцовая кислота может быть получена взаимодействием оксида марганца(VII) с водой на холоде:
Mn2O7 + H2O = 2HMnO4

Соли марганцовой кислоты называются перманганаты. Самым известным производным марганцовой кислоты является перманганат калия (марганцовка).


Марганцовая кислотаHMnO4 Марганцо́вая кислота́ — сильная кислота. В чистом виде не выделена,

Слайд 55Химические свойства HMnO4
Марганцовая кислота в растворе медленно разлагается,
при

этом выделяется кислород и выпадает осадок диоксида
марганца. Составьте уравнение реакции.

4HMnO4 = 4MnO2 + 3O2 + 2H2O

Проявляет общие для сильных кислот свойства, например
вступает в реакции нейтрализации с сильными и слабыми
oснованиями. Составьте уравнение реакции марганцовой
кислоты с гидроксидом натрия и гидрксидом аммония

HMnO4 + NaOH = KMnO4 + H2O

HMnO4 +(NH3 · H2O) NH4MnO4 + H2O

< 20°C

2HMnO4 +2(NH3 · H2O) 2MnO2 + N2 + 6H2O

>20°C


Химические свойства HMnO4 Марганцовая кислота в растворе медленно разлагается, при этом выделяется кислород и выпадает осадок

Слайд 56Марганцовая кислота, как и её соли (перманганаты), является очень сильным окислителем

HMnO4 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O

Рассмотрите реакцию как окислительно-восстановительную.
Расставьте коэффициенты.

HMn+7O4 + HCl–1 → Mn+2Cl2 + Cl20 + H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
2Сl–1 – 2e → Cl20 5

восстановление, окислитель

окисление , восстановитель

2HMnO4 + 14HCl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O


Марганцовая кислота, как и её соли (перманганаты), является очень сильным окислителем HMnO4 + HCl →

Слайд 57Соли.
KMnO4
Пермангана́т ка́лия (лат. Kalii permanganas) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцевой

кислоты. Представляет собой темно-фиолетовые, почти черные кристаллы, при растворении в воде образующие ярко окрашенный раствор малинового цвета.


Соли.KMnO4 Пермангана́т ка́лия (лат. Kalii permanganas) — марганцовокислый калий, калиевая соль марганцевой кислоты. Представляет собой темно-фиолетовые, почти черные

Слайд 58В жидкостях, как и в газах, частицы вещества (молекулы и ионы)

находятся в постоянном движении. Это можно увидеть с помощью ярко окрашенных веществ. Бросим в колбу с водой кристаллики перманганата калия. Фиолетовая окраска, появившаяся вокруг кристаллов, постепенно распространяется по всему сосуду. Распространение вещества — диффузия происходит из-за постоянного беспорядочного  движения частиц.

опыт

В жидкостях, как и в газах, частицы вещества (молекулы и ионы) находятся в постоянном движении. Это можно

Слайд 60Получение KMnO4
Химическое или электрохимическое окисление

соединений марганца, диспропорционирование манганата калия
2MnO2 + 3Cl2 + 8KOH → 2KMnO4 + 6KCl + 4H2O

2K2MnO4 + Cl2 → 2KMnO4 + 2KCl

3K2MnO4+2H2O → 2KMnO4+ MnO2 + 4KOH

2K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 +H2↑ + 2KOH

Последняя реакция происходит при электролизе концентрированного раствора манганата калия и эндотермична, она является основным промышленным способом получения перманганата калия.


Получение KMnO4 Химическое или электрохимическое окисление соединений марганца, диспропорционирование манганата калия

Слайд 61 Является сильным окислителем. В зависимости от pH раствора окисляет

различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца(II), в нейтральной — до соединений марганца(IV), в сильно щелочной — до соединений марганца(VI)

Химические свойства перманганата калия


Является сильным окислителем. В зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца

Слайд 62 Соединения марганца (VII) – сильные окислители
MnO4–
Mn2+
MnO2
MnO42–
H+
H2O
OH–
MnO4– + 8H+ +

5e → Mn2+ + 4H2O

MnO4– + 1e → MnO42–

MnO4– + 2H2O +3e → MnO2 + 4OH –

Соединения марганца (VII) – сильные окислители MnO4–Mn2+MnO2MnO42–H+H2OOH–MnO4– + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2OMnO4–

Слайд 63В кислой среде перманганат восстанавливается до солей Mn2+
KMnO4 + H2S +

H2SO4 → MnSO4 + S + K2SO4 + H2O

Рассмотрите реакции как окислительно-восстановительные.
Расставьте коэффициенты.

KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O

KMnO4+ KNO2+ H2SO4 → MnSO4 +KNO3 +K2SO4 + H2O

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → MnSO4 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

KMnO4 + Na2SO3 + H2SO4 → MnSO4 + Na2SO4 + K2SO4 + H2O

KMnO4 + HCl → MnCl2 + KCl + Cl2 + H2O

опыт

В кислой среде перманганат восстанавливается до солей Mn2+KMnO4 + H2S + H2SO4 → MnSO4 + S +

Слайд 65KMn+7O4 + HCl–1→ Mn+2Cl2 + KCl + Cl20 + H2O
Mn+7

+ 5e → Mn+2 2
2Сl–1 – 2e → Cl20 5

2KMnO4 +16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O

окисление, восстановитель

восстановление , окислитель

KMn+7O4 +H2S–2 + H2SO4 →Mn+2SO4 + S0 + K2SO4 +H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
S–2 – 2e → S0 5

2KMnO4 + 5H2S + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5S + K2SO4 + 8H2O

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

KMn+7O4 + HCl–1→ Mn+2Cl2 + KCl + Cl20 + H2O Mn+7 + 5e → Mn+2 22Сl–1

Слайд 66KMn+7O4 + H2O2–1 + H2SO4 → Mn+7SO4 + O2–0 + K2SO4

+ H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
S–2 – 2e → S0 5

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O

KMn+7O4 + KN+3O2 +H2SO4 → Mn+2SO4 + KN+5O3 +K2SO4 + H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
N+3 – 2e → N+5 5

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + 5KNO2 +3H2SO4 = 2MnSO4 + 5KNO3 +K2SO4 + 3H2O

KMn+7O4 + H2O2–1 + H2SO4 → Mn+7SO4 + O2–0 + K2SO4 + H2O Mn+7 + 5e →

Слайд 672KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 +

+ 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
2Fe+2 – 2e → 2Fe+3 5

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

KMn+7O4 + Fe+2SO4 + H2SO4 → Mn+2SO4 + Fe2+3(SO4)3 + + K2SO4 + H2O

KMn+7O4 + Na2S+4O3 + H2SO4 → Mn+2SO4 + Na2S+6O4 + K2SO4+ + H2O

Mn+7 + 5e → Mn+2 2
S+4 – 2e → S+6 5

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + + K2SO4 + 3H2O


2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4

Слайд 68В нейтральной среде восстановление идет до MnO2
KMnO4 + Na2SO3 +

H2O → MnO2 + Na2SO4 + KOH

KMnO4 + H2S → MnO2 + S + KOH + H2O

KMnO4 + MnSO4 + H2O → MnO2 + K2SO4 + H2SO4

В щелочной среде образуются соли маргонцоватой
кислоты

KMnO4 + K2SO3 + KOH → K2MnO4 + K2SO4 + H2O

KMnO4 + KI + KOH → K2MnO4 + KIO4 + H2O

KMnO4 + KOH → K2MnO4 + O2 + H2O

Рассмотрите реакции как окислительно-восстановительные.
Расставьте коэффициенты.

В нейтральной среде восстановление идет до MnO2 KMnO4 + Na2SO3 + H2O → MnO2 + Na2SO4 +

Слайд 69KMn+7O4 + Na2S+4O3 + H2O → Mn +4O2 + Na2S+6O4 +

KOH

Mn+7 + 3e → Mn+4 2
S+4 – 2e → S+6 3

2KMn O4 +3Na2S O3 + H2O = 2Mn O2 + 3Na2S O4 +2KOH

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

KMn+7O4 + H2S–2 → Mn+4O2 + S0 + KOH + H2O

Mn+7 + 3e → Mn+4 2
S–2 – 2e → S0 3

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + 3H2S = 2MnO2 + 3S + 2KOH + 2H2O

В нейтральной среде восстановление идет до MnO2

KMn+7O4 + Na2S+4O3 + H2O → Mn +4O2 + Na2S+6O4 + KOH Mn+7 + 3e → Mn+4

Слайд 70KMn+7O4 + Mn+2SO4 + H2O → Mn+4O2 + K2SO4 + H2SO4


Mn+7 + 3e → Mn+4 2
Mn+2 – 2e → Mn+4 3

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O = 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4


KMn+7O4 + Mn+2SO4 + H2O → Mn+4O2 + K2SO4 + H2SO4 Mn+7 + 3e → Mn+4

Слайд 71В щелочной среде образуются соли маргонцоватой
кислоты
KMn+7O4+Na2S+4O3 +KOH →K2Mn+6O4 +Na2S+6O4

+ H2O

Mn+7 + 1e → Mn+6 2
S+4 – 2e → S+6 1

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

2KMnO4 + Na2SO3 + 2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 + H2O

KMn+7O4 + KI–1 + KOH → K2Mn+6O4 + KI+7O4 + H2O

Mn+7 + 1e → Mn+6 8
I–1 – 8e → I+7 1

восстановление , окислитель

окисление, восстановитель

8KMnO4 + KI + 8KOH = 8K2MnO4 + KIO4 + 4H2O

В щелочной среде образуются соли маргонцоватой кислоты KMn+7O4+Na2S+4O3 +KOH →K2Mn+6O4 +Na2S+6O4 + H2O Mn+7 + 1e

Слайд 72 KMn+7O4–2 + KOH → K2Mn+7O4 + O20 +

H2O

Mn+7 + 1e → Mn+6 4
2O–2 – 4e → O20 1

восстановление , окислитель

oкисление, восстановитель

4KMnO4 + 4KOH = 4K2MnO4 + O2 + 2H2O


KMn+7O4–2 + KOH → K2Mn+7O4 + O20 + H2O Mn+7 + 1e →

Слайд 73
К растертому в тонкий порошок перманганату калия добавляют глицерин.
Через некоторое

время над смесью появляется дымок, а затем происходит загорание глицерина.
Под действием сильных окислителей глицерин сгорает с образованием углекислого газа и воды.

2 С3Н8О3 + 7 О2 = 6 СО2 + 8Н2О

Взаимодействие кристаллического перманганата калия с
глицерином

oпыт

К растертому в тонкий порошок перманганату калия добавляют глицерин. Через некоторое время над смесью появляется дымок, а

Слайд 76 Спирты легко окисляются раствором перманганата калия. В пробирку с

этиловым спиртом прильем немного подкисленного раствора перманганата калия. Осторожно подогреем пробирку. Раствор постепенно обесцвечивается. В данных условиях этиловый спирт окисляется, превращаясь в уксусный альдегид.

Окисление этилового спирта раствором перманганата калия

опыт

C2H5OH + KMnO4 + H2SO4 → CH3COH + MnSO4 + K2SO4 + H2O

C2H6O – 2e → C2H4O + 2H+ 5
MnO4– + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O 2

5C2H6O + 2MnO4– + 16H+ → 5C2H4O + 10H+ +2Mn2+ + 8H2O

5C2H5OH +2KMnO4 +3H2SO4→5CH3COH +2MnSO4+K2SO4+8H2O

Спирты легко окисляются раствором перманганата калия. В пробирку с этиловым спиртом прильем немного подкисленного раствора

Слайд 79 При пропускании ацетилена через подкисленный раствор перманганата

калия наблюдается быстрое обесцвечивание раствора. Происходит окисление ацетилена по месту разрыва тройной связи с образованием продукта окисления – щавелевой кислоты. В избытке перманганата калия щавелевая кислота окисляется до углекислого газа и воды.

Взаимодействие ацетилена с раствором
перманганата калия

опыт

C2H2 +KMnO4 +H2SO4 →HOOC–COOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O

C2H2 + 4H2O – 8e → C2H2O4 + 8H+ 5
MnO4– + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O 8

5C2H2 + 20H2O + 8MnO4– + 64H+ → 5C2H4O + 40H+ + 8Mn2+ + 32H2O

5C2H2 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5HOOC–COOH + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

При пропускании ацетилена через подкисленный раствор перманганата калия наблюдается быстрое обесцвечивание раствора. Происходит

Слайд 81 При пропускании этилена через раствор перманганата калия. Раствор быстро

обесцвечивается. При этом этилен окисляется в двухатомный спирт этиленгликоль.


Взаимодействие этилена с раствором
перманганата калия

опыт

C2H4 + KMnO4 + H2O → CH2OH–CH2OH + MnO2 + KOH

C2H4 + 2OH– – 2e → C2H6O2 3
MnO4– + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH– 2

3C2H4 + 6OH– + 2MnO4– + 4H2O → 3C2H6O2 + 2MnO2 + 8OH–

3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH–CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

При пропускании этилена через раствор перманганата калия. Раствор быстро обесцвечивается. При этом этилен окисляется в

Слайд 83При нагревании перманганат калия разлагается
2KMnO4

K2MnO4 + MnO2 + O2

t°

опыт

При нагревании перманганат калия разлагается 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +

Слайд 85 Применение этой соли чаще всего основано

на высокой окисляющей способности перманганат-иона, обеспечивающей антисептическое действие.
Разбавленные растворы (около 0,1 %) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов. В качестве рвотного средства для приёма внутрь при некоторых отравлениях используют разбавленный раствор.


Медицинское применение перманганата калия


Применение этой соли чаще всего основано на высокой окисляющей способности перманганат-иона, обеспечивающей

Слайд 86Фармакологическое действие
Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами

выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении препарата оксид образует с белками комплексные соединения — альбуминаты (за счет этого калия перманганат в малых концентрациях оказывает вяжущее, а в концентрированных растворах — раздражающее, прижигающее и дубящее действие). Обладает также дезодорирующим эффектом. Эффективен при лечении ожогов и язв. Способность калия перманганата обезвреживать некоторые яды лежит в основе использования его растворов для промывания желудка при отравлениях неизвестным ядом и пищевых токсикоинфекциях. При попадании внутрь всасывается, оказывая действие (приводит к развитию метгемоглобинемии). Используется также в гомеопатии.


Фармакологическое действие Антисептическое средство. При соприкосновении с органическими веществами выделяет атомарный кислород. Образующийся при восстановлении

Слайд 87Другие сферы применения перманганата калия
1) Применяется для определения перманганатной окисляемости при

оценке качества воды
2) Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.
3) Растворы (концентрации примерно 3 г/л) широко применяются при тонировании фотографий.
4) В пиротехнике применяют в качестве сильного окислителя.
5) Применяют в качестве катализатора разложения перекиси водорода в космических жидкостно-ракетных двигателях.
6) Водный раствор перманганата калия используется для травления дерева, в качестве морилки.
7) Водный раствор применяется также для выведения татуировок. Результат достигается посредством химического ожога, при котором отмирают ткани, в которых содержится красящее вещество.
8) Перманганат калия или бихромат натрия используются в качестве окислителя при получении мета- и парафталевые кислот из мета- и параксилолов соответственно.


Другие сферы применения перманганата калия1) Применяется для определения перманганатной окисляемости при оценке качества воды2) Щелочной раствор перманганата

Слайд 88Влияние изменения степени окисления марганца на свойства его соединений.

Кислотно-основные свойства оксидов

и гидроксидов марганца
зависят от степени окисления марганца.

MnO Mn2O3 MnO2 (MnO3) Mn2O7

Mn(OH)2 Mn(OH)3 Mn(OH)4 (H2MnO4) HMnO4


основные

кислотные

амфотерные

Ослабление основных и усиление кислотных свойств


Влияние изменения степени окисления марганца на свойства его соединений.Кислотно-основные свойства оксидов и гидроксидов марганцазависят от степени окисления

Слайд 89степень
окисления
соединения
цвет ионов
оксиды
гидроксиды
соли
+6
+4
+2
+7
Mn2O7
MnO2
Mn(OH)2
MnO
MnCl2
MnSO4
слабо-
розовый
основный
Mn(OH)4
MnCl4
черный
амфотерный
MnO3
H2MnO4
К2MnO4
кислотный
зеленый
HMnO4
КMnO4
фиолетовый
кислотный

степень окислениясоединенияцвет ионовоксиды гидроксиды соли+6+4+2+7Mn2O7MnO2Mn(OH)2MnOMnCl2MnSO4слабо-розовыйосновныйMn(OH)4MnCl4черныйамфотерныйMnO3H2MnO4К2MnO4кислотныйзеленыйHMnO4КMnO4фиолетовыйкислотный
Скачать презентацию

Похожие презентации

Презентация к уроку химии в 9 классе по теме Презентация к уроку химии в 9 классе по теме 156
Урок по химии Электролитическая диссоциация (10 класс) Урок по химии Электролитическая диссоциация (10 класс) 202
Презентация по химии на тему ТЭД Презентация по химии на тему ТЭД 284
Технологии компьютерного изучения химии Технологии компьютерного изучения химии 223
Презентация по химии на тему Электролиз Презентация по химии на тему Электролиз 184
Презентация по химии на тему Предмет химии Презентация по химии на тему Предмет химии 158

Что такое shareslide.ru?

Это сайт презентаций, где можно хранить и обмениваться своими презентациями, докладами, проектами, шаблонами в формате PowerPoint с другими пользователями. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами.

Для правообладателей

Яндекс.Метрика

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть