Свойства соединений d-металлов

Марганец, проявляя в соединениях степени окисления +2, +3, +4, +6 и +7, образует следующие оксиды, соответствующие им гидроксиды и соли:

+2 MnO +3 Mn2O3 +4 MnO2 +6 MnO3 +7 Mn2O7
Mn(OH)2 Mn(OH)3 Mn(OH)4 H2MnO4 HMnO4
основные амфотерные кислотные
MnSO4 Mn2(SO4)3 Mn(NO3)4 Na4MnO4 K2MnO4 KMnO4

Кислотно-основные свойства этих соединений изменяются с ростом степени окисления от основных через амфотерные к кислотным. Причина такого изменения свойств объясняется изменением сравнительной прочности связей Ме–О и О–Н. С увеличением степени окисления металла и уменьшением его радиуса происходит упрочнение связи Me–О и ослабление связи О–Н.

Окислительно-восстановительные свойства соединений d-металлов также изменяются с повышением степени окисления. Соединения d-металлов в высшей степени окисления проявляют только окислительные свойства:

2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O,

окислитель – KMnО4.

Соединения, содержащие d-элемент в промежуточной степени окисления, могут проявлять как окислительные, так и восстановительные свойства:

MnO2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + I2 + K2SO4 + 2H2O,

окислитель – MnO2.

MnO2 + NaBiO3 + HNO3 → HMnO4 + BiONO3 + NaNO3 + H2O,

  MnO2 + 2H2O –3ē → MnO4 + 4H+  
  NaBiO3 + 4H+ +2ē → BiO+ + Na+ + 2H2O
2MnO2 + 4H2O + 3NaBiO3 + 12Н+ → 2МnО4 +8H+ + 3BiO+ + 3Na+ + 6H2O 2MnO2 + 3NaBiO3 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3BiONO3 + 3NaNO3 + 2H2O
         

Восстановитель – MnO2.

У соединений, содержащих d-элемент в низшей положительной степени окисления (+1, +2), преобладают восстановительные свойства, например, гидроксид железа (II) легко окисляется на воздухе:

4Fe(OH)2 + О2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3

Fe(OH)2 + OH –ē → Fe(OH)3
O2 + 2H2O +4ē → 4OH
4Fe(OH)2 + О2 + 2Н2О = 4Fe(OH)3    

Восстановитель – Fe(OH)2.

Некоторые соединения d-элементов в промежуточной степени окисления способны к диспропорционированию (самоокислению-самовосстановлению).

3K2МnO4 + 2Н2О = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH

MnO42– –ē → MnO4
MnO42– + 2H2O +2ē → MnO2 + 4OH
3MnO42– + 2H2O = 2 MnO4 + MnO2 + 4OH    

Окислительно-восстановительные свойства соединений d-элементов зависят от их устойчивости. С повышением устойчивости соединений в высшей степени окисления их окислительные свойства ослабевают:

Особым свойством d-элементов является их способность к комплексообразованию.

 

Контрольные вопросы

1. Опишите особенности электронного строения металлов побочных подгрупп.

2. Опишите общие физические свойства d-элементов.

3. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные свойства соединений d-металлов в различных степенях окисления.

4. Проанализируйте изменение прочности связи Mn–O в оксидах: MnO, Mn2O3, MnO2, Mn2O7.

4. Охарактеризуйте изменение кислотно-основных свойств соединений d-металлов с повышением степени окисления элемента.

5. Рассмотрите способы получения d-металлов.

 






Дата добавления: 2017-11-21; просмотров: 904; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.022 сек.