Валентность марганец: Валентность марганца (Mn), формулы и примеры

Содержание

Валентность марганца (Mn), формулы и примеры

Общие сведения о валентности марганца

Марганец – серебристо-белый металл. Плотность – 7,44 г/см3. Температуры плавления и кипения равны 1245oС и 2080oС, соответственно. Известны четыре кристаллические модификации марганца, каждая из которых устойчива в определенном интервале температур. Так, например, при температуре ниже 707oС устойчив α-марганец, имеющий сложную структуру – в его элементарную ячейку входят 58 атомов.

Валентность марганца в соединениях

Марганец находится в четвертом периоде в VIIB группе Периодической таблицы Д.И. Менделеева. Порядковый номер равен 25. В ядре атома марганца содержится 25 протонов и 31 нейтрон (массовое число равно 56). В атоме марганца есть четыре энергетических уровня, на которых находятся 25 электронов (рис. 1).

Рис. 1. Строения атома марганца.

Электронная формула атома марганца в основном состоянии имеет следующий вид:

1s22s22p63s23p63d54s2.

А энергетическая диаграмма (строится только для электронов внешнего энергетического уровня, которые по-другому называют валентными):

Наличие пяти неспаренных электронов свидетельствует о том, что марганец в своих соединениях может проявлять валентность V, однако эти вещества неустойчивы и быстро разлагаются.

Атом марганца способен переходить в возбужденное состояние: электроны 4s-подуровня распариваются и один из них занимает вакантную орбиталь 4p-подуровня:

Наличие семи неспаренных электронов свидетельствует о том, что марганец в своих соединениях также может проявлять валентность VII (высшая) (MnVII2O7, MnVIIO3F).

Известно, что для марганца также характерны валентности II (MnIIO, MnII(OH)2, MnIICl2, MnIIS, MnIICO3, MnII3(PO4)2), IV (MnIVO2) и VI(MnVIF6, MnVIOF4, MnVIO3).

Примеры решения задач

Марганец валентность — Справочник химика 21





    К побочной подгруппе седьмой группы относятся -элементы марганец Мп, технеций Тс и рений Ке — полные электронные аналоги. Валентными у них являются (п—1)й /15 -электроны  [c.387]

    Марганец и хлор находятся в VII группе периодической таблицы, но хлор — в главной подгруппе, а марганец — в побочной. Формально они могут проявлять максимальную валентность (7 + ) и давать соединения с меньшими степенями окисления, причем марганец как элемент побочной подгруппы должен иметь мало сходства с хлором — элементом главной подгруппы. (Электронная конфигурация марганца дана в задаче 15.) Электронная конфигурация хлора С1 следующая  [c.379]








    Марганец Мп, технеций Тс и рений Ке — полные электронные аналоги с конфигурацией валентных электронов п— )д. п . Они объединяются в подгруппу марганца. Некоторые сведения об этих элементах приведены ниже  [c.568]

    Какие валентности и степени окисления проявляет марганец в соединениях Какие валентные состояния наиболее устойчивы для марганца  [c.168]

    Марганец Мп, технеций Тс и рений Re — полные электронные аналоги с конфигурацией валентных электронов п—l)d ns  [c.324]

    В соответствии с возможными валентными состояниями марганец образует несколько оксидов МпО, МП3О4, МпгОз, МпОг, МпОз, МпгО . Наиболее устойчив к воздействию атмосферы диоксид марганца МпОг, так как на воздухе оксид МпО окисляется кислородом до МпОг, а МпОа устойчив к действию О2 и не превращается в МпОз или МпгО . Характер изменения кислотно-основных свойств оксидов марганца и соответствующих им гидроксидов связан с валентным состоянием элемента  [c.292]

    Высшая положительная валентность марганца равна семи, и и марганец в таблице Менделеева помещен в УП группу. Высшая [c.87]

    Требует выяснения связь между валентностью и положением элемента в периодической системе. Почему благородные газы не имеют валентности, а, например, марганец обладает переменной валентностью  [c.463]

    Марганец — Мп, 2=25. Электронная кон- Т Т[Т Т Т 4з 4р фигурация валентного слоя 3(1 45 3(] [c.318]

    Марга.нец же и рений склонны к образованию комплексов. При этом марганец проявляет валентность +7, +6, +4, +3 и + 2, а рений +7, -f6, -t-5, -Ь4, -ЬЗ. Комплексы рения, как правило, характеризуются большей устойчивостью, чем соответствующие производные марганца. [c.210]

    В процессе изучения факторов, влияющих на степень химической деструкции НПАВ в пластовых условиях конкретных месторождений, были проведены спектральные анализы пород. При этом было установлено присутствие в них значительного количества металлов переходной валентности (медь, марганец, цирконий, кобальт, никель), которые, как известно, обладают каталитической активностью. Предварительными лабораторными опытами по определению химической деструкции НПАВ было установлено, что на стабильность последних существенное влияние оказывают сера и ее соединения. Поэтому при анализе пород различных нефтяных месторождений особое внимание было уделено содержанию серы (табл. 5). [c.28]

    Атомы марганца, технеция и рения, отличаясь числом внутренних электронных слоев, имеют на внешнем слое 2 электрона, а на соседнем с внешним (8+5) электронов при окислении они могут максимально терять 7 электронов, проявляя положительную валентность, равную 7. Марганец, кроме того, образует соединения с положительной валентностью, равной 2, 3, 4, 5 и 6. Для рения известны соединения с валентностью 3, 4, 5 и 6. Технеций по своим химическим свойствам ближе к рению, чем к марганцу.  [c.316]

    Катализаторами, ускоряющими окисление бензинов и дизельных топлив при хранении, могут быть металлические поверхности резервуаров и трубопроводов, а также оксиды и соли, покрывающие эти поверхности. Ускорение окисления вызывается, кроме того, оксидами и солями металлов, которые могут находиться в топливах в виде тонкодисперсной взвеси. Каталитическую активность в основном проявляют металлы переменной валентности— железо, медь, хром, марганец, кобальт [66]. [c.58]

    Валентность марганца изменяется в широких пределах (от одного до семи). Особенно устойчивы крайние валентные состояния (II и VII). В состояниях высших валентностей марганец проявляет основные свойства, в промежуточных — амфотерные, в высоких — кислотные. [c.212]

    Гидроокись аммония обычно применяют в присутствии аммонийных солей, которые значительно уменьшают ее диссоциацию. Наиболее часто этот метод применяется при отделении алюминия, железа и титана от кальция, магния и ряда других катионов. Значительные затруднения при этом вызывает марганец, который при малом избытке гидроокиси аммония не осаждается в виде Мп(0Н)2, однако под влиянием кислорода воздуха окисляется и частично осаждается в виде гидрата окисла высшей валентности. Поэтому при большом количестве марганца осаждение его гидроокисью аммония ведут в присутствии окислителей, например надсернокислого аммония. В этом случае марганец количественно переходит в осадок вместе с алюминием и железом. Осадок гидроокисей алюминия и железа обычно захватывает часть кальция и магния. Поэтому при точных анализах осадок, после отделения его фильтрованием, растворяют в соляной кислоте и повторяют осаждение. Чтобы уменьшить переход в осадок кальция и магния, при осаждении лучше избегать значительного избытка гидроокиси аммония с этой целью осаждение удобно вести в присутствии индикатора, например метилкрасного, который при pH 5 изменяет цвет от красного к желтому. [c.96]

    Как показано на рис. III.7, примесные атомы алюминия и фосфора замещают атомы кремния в узлах решетки. Энергетическая однородность кристалла при этом нарушается. Атомы алюминия имеют лишь по три валентных электрона, что приводит к дефициту одного электрона в каждом занимаемом ими узле кристаллической решетки. Однако при сообщении атому алюминия небольшой энергии порядка 5,5 кДж/моль он захватывает недостающий электрон, превращаясь в отрицательно заряженный ион и образуя вблизи себя положительно заряженную дырку. Электрическая нейтральность кристалла при этом сохраняется. Аналогичное алюминию действие оказывают на свойства полупроводниковых кремний и германия примеси и других элементов, таких, как бор, галлий, индий, цинк, железо, марганец. Их называют акцепторными примесями. [c.80]

    Мы видим, что марганец в состоянии проявлять переменную положительную валентность. Соединений, в которых марганец участвовал бы с положительной валентностью, большей семи, неизвестно. Таким образом, +7 для марганца является высшей положительной валентностью. Другие валентности этого элемента (+2, +3, +4 и +6) являются низшими. [c.87]

    Малое число электронов во внешнем слое (два) не создает условий для пополнения его до октета. Поэтому элементы марганец, технеций и рений не в состоянии образовывать отрицательно валентные ноны и не дают газообразных водородистых соединений. В химических реакциях проявляют только положительную валентность. [c.529]

    Несколько по-иному решается вопрос о валентностях элементов побочных подгрупп, или -элементов. У этих элементов в образовании химических связей наряду с электронами внешней оболочки принимают участие также электроны предвнешней оболочки, находящиеся на -орбиталях. Если у элементов главных подгрупп все неспаренные электроны внешней оболочки валентны и принимают участие в образовании химических связей, то для неспаренных -электронов предвнешней оболочки это вовсе не обязательно. Рассмотрим, например, хром и марганец. Строение внешних и предвнешних оболочек их атомов в основном состоянии см. в табл. 7. В наиболее характер-ных валентных состояниях строение валентных оболочек мож но представить следующим образом  [c.77]

    Соли марганца (II) можно получить, как мы уже видели выше, действием кислот на металлический марганец и на кислородные его соединения. Кроме того, их получают действием кислот на углекислый марганец или раскислением соединений марганца высшей валентности. [c.339]

    Марганец образует соединения, дающие возможность наглядно проследить влияние изменения валентного состояния на свойства. Хорошо изучены его производные, отвечающие следующим окислам  [c.297]

    Выделение п-ксилола с помощью клатратных соединений. В последние годы был открыт класс неорганических комплексных соединений, которые способны образовывать молекулярные соединения с углеводородами [105]. Они получили название клатратных соединений [106]. Наиболее пригодны для образования клатратных соединений с углеводородами комплексы общей формулы МР4Х2, где М — элемент переменной валентности Р — пиридиновый остаток X — анион. Из ионов металлов наилучпше результаты дают двухвалентные никель, кобальт, марганец и железо. Наиболее пригодные азотистые основания — замещенные в 3- или 4-положении пиридины, а также хинолины. Анионом может быть простой одноатомный ион — хлор или бром, или многоатомный ион — тиоцианат, формиат, цианат, или нитрат [76, с. 235—298, 107]. [c.129]

    Марганец с валентностью +1 встречается в редких неустойчивых комплексных соединениях. [c.316]

    В большинстве случаев галоидирование ускоряется под действием светового облучения (длина волны 3000—5000 А) или высокой температуры (в присутствии катализатора или без него). В качестве катализаторов обычно применяют галоидные соединения металлов, имеющих два валентных состояния, способные отдавать атомы галоидов при переходе из одного валентного состояния в другое, — P I5, P I3, Fe lg. Используют также хлористую сурьму или хлористый марганец, а также неметаллические катализаторы — иод, бром или фосфор. [c.259]

    Было выяснено, что паивысшие результаты получаются с жидкостями, которые с чисто-химической точки зрения являются наиболе)е активными. Среди неорганических соединений наиболее легко адсорбируются растворы таких веществ, у которых высокий молекулярный вес соединеп с высокой же валентностью, как например марганец, [c.212]

    Технеций — тяжелый металл плотностью 11,50, кристаллизуется в ге-к aгoнaлIj нoй плотной упаковке и плавится при 2127° С. По химическим свойствам он больше похож на рений, чем на марганец. Наиболее характерна для него валентность 7. Он сгорает в кислороде с образованием желтоватого ангидрида T gO, Последний при растворении в воде образует сильную одноосновную технециевую кислоту. Известны соли типа МеТсО,, которые по своей окислительной активности занимают промежуточное положение между перманганатами и перренатами. [c.344]

    Жидкофазное каталитическое окисление псевдокумола и дурола в присутствии брома и солей металлов переменной валентности (кобальт, марганец, молибден) с получением 1три-мелитовой и пиромелитовой кислот и ангидридов. [c.35]

    Уже давно в масла, на основе которых готовят к >аски и лаки, а также в алкидные смолы, чтобы ускорить их высыхание и твердение, добавляют катализаторы, известные под названием сиккативы, или сушки. Интересно сравнить действие сиккативов и катализаторов, описанных в предыдущем разделе, В обоих случаях используются одни и те же элементы с переменной валентностью и в обоих случаях они образуют с органическими молекулами растворимые соединения. Кобальт и марганец при комнатной температуре и церий при температуре затвердевания инициируют высыхание за счет образования промежуточьых продуктов, обладающих окислительными свойствами. Другие элементы типа свинца, цинка, кальция и циркония дополняют действие кобальта и марганца, облегчая процесс полимеризации. В отсутствие кобальта или марганца, иницируюших процесс высыхания, полная реакция полимеризации протекала бы значительно медленнее /40/. [c.291]

    В пер1юм случае двуокись марганца МпОз является окислителем, поскольку входящий в ее состав марганец в результате реакции понижает свою валентность (четырехвалентный марганец восстанавливается до двухвалентного). Во втором случае МпОз является восстановителем, так как марганец в результате реакции повышает свою валентность (четырехвалентный марганец окисляется до семивалентного). [c.53]

    Если в состав молекул некоторого вещества входят химические элементы в своих высших валентных состояниях, то такое соединение в химических реакциях может выступать лишь в роли окислителя. В частности, в состав молекул хлорной НСЮ4, марганцевой НМПО4, серной Нз504, азотной НЫОз кислот хлор, марганец, сера и азот входят в своих высших валентных состояниях. Поэтому в данном случае эти химические элементы уже не могут отдавать электроны и ни одна из названных кислот не может быть восстановителем ни при каких условиях. Эти кислоты — типичнейшие окислители, причем их окислительная способность существенно возрастает с повышением концентрации в растворе. [c.53]

    Таким образом, хром, будучи типичным металлом в свободном виде, в шестивалентном состоянии образует соединение хромовую кислоту Н2СГО4, аналогичную по строению и подобную по некоторым свойствам на серную кислоту,— со единение, образуемое типичным неметаллом. Такие же особеН ности характерны и для многих других элементов побочных подгрупп. Например, металл марганец в семивалентном состоянии образует марганцевую кислоту НМ.ПО4, по составу и некоторым свойствам напоминающую хлорную кислоту H IO4. Из сказанного можно сделать вывод, что и металлы, и неметаллы в одинаковых валентных состояниях, соответствующих номерам групп, в которых они находятся, могут образовывать сходные по составу и отдельным свойствам соединения. Причина этого заключается в подобии строения внешних электронных обдлочек атомов элементов главных и побочных подгрупп в валентных состояниях, равных номерам групп. В данном случае речь идет о тех внешних электронных оболочках, которые остаются за вычетом электронов, принявших участие в образовании химической связи. Поясним сказанное примерами  [c.274]

    При протекании этого процесса четырехвалентная сера окисляется до шестивалентного состояния, а семи-валентный марганец восстанавливается до шестнвалент-ного [c.57]

    Элементы, обладающие постоянной валентностыв, образуют оксиды только одной из перечисленных групп (основные, кислотные, амфотерные). Элементы, проявляющие переменную валентность, могут образовывать различные оксиды. Например, марганец образует пять оксидов МпО, МпгОз, МпОг, МпОз и МП2О7. Два первых из них — основные, третий — ам-фотерный, а два последних — кислотные оксиды. [c.28]

    Очень важно обратить внимание на следующее. Если в малых периодах с увеличением заряда ядер атомов все химические свойства элементов изменяются последовательно, то в больших периодах некоторые свойства элементов повторяются внутри самого периода. Например, в четвертом периоде молвыделить пары элементов, которые при одинаковой валентности образуют сходные по форме и по некоторым свойствам соедпнения. К таким элементам относятся марганец и бром, хром и селен, ванадий и мышьяк и другие (НМпО и НВГО4 Н2СГО4 и Н25е04). [c.57]

    Отсюда видно, что в возбужденном состоянии максимальное число электронов, участвующих в образовании химической связи, доходит до семи (например, в 1 Д1п04). Марганец может проявлять и промежуточные значения валентностей (см. задачу 16), [c.378]

    Марганец с кислородом образует несколько окислов, обладающих различными свойствами. Увеличение валентности марганца от (2+) до (7-1—) сопровожда- [c.379]

    Марганец принадлежит к элементам побочной подгруппы VII группы периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Конфигурация его валентных электронных подуровней выражается формулой 3dHs . Обладая семью валентными электронами, марганец может проявлять степени окисления -f-2, — -3, -f4, +6, +7, которым соответствуют оксиды  [c.262]

    Марганец, обладая более устойчивым строением валентного слоя электронов (d s ), в меньшей степени склонен к образованию металлообразных соединений. Марганец и рений образуют только силиды, обладающие металлической электропроводностью, а карбиды, нитриды и бориды этих металлов электропроводностью такого типа не обладают. [c.123]

    В чистом виде марганец — серебристо-белый, твердый, хрупкий металл, по внешности похожий на железо. На воздухе покрывается тонкой окисной пленкой, придающей металлу красноватый оттенок. Пленка предохраняет металл от окисления даже при нагревании его. Разведенные соляная и серная кислоты взаимодействуют с марганцем с выделением водорода и образованием солей двухвалентного марганца (МпС12, Мп504). Азотная и концентрированная серная кислоты, окисляя металл, дают соли, содержащие марганец различных степеней положительной валентности его. При нагревании марганец разлагает воду и реагирует со многими металлами и неметаллами. [c.530]

    В своих химических соединениях марганец проявляет переменную валентность, главным образом равную +2, 4-3, +4, +6 и +7. Известны соединения и 4-5-валентного элемента, например КазМп04 7Н2О — малоустойчивая синяя соль. [c.530]

    Манганаты — соли, в частности, формулы М МпО , например К2МПО4— манганат калия. Содержат шестивалентный марганец. Получают окислением соединений марганца низших степеней валентности. Манганаты (например, К2МПО4) образуют зеленые растворы (зеленый цвет принадлежит манганат-иону МПО4″). [c.531]

    КМПО4 энергично окисляет многие неорганические и органические вещества. Выделяет хлор из соляной кислоты, превращает двухвалентное железо в трехвалентное и т. д. При этом валентность марганца, равная — -7 (в КМПО4 и НМПО4), понижается. Степень понижения зависит от того, в каких условиях работает окислитель в кислой среде марганец восстанавливается до Мп — иона, а в нейтральной— до МпОз. Примеры приведены на стр. 295. [c.532]

    Можно разделить катионы металлов, используя способность некоторых из них окисляться до высших степеней валентности. Хром и марганец после окисления их до хромат- и перманганат-ионов легко отделить на катионитной колонке от железа, алюминия, никеля и ряда других катионов. При этом железо и другие катионы задерживаются колонкой, а хром и марганец в виде анионов Сг 4 и МпО остаются в эффлюенте. [c.144]

    Иначе обстоит дело в подгруппе марганца. Здесь незаконченными являются уже два внешних слоя. Так как в наиболее удаленном от ядра слое находится только 2 электрона, тенденции к дальнейшему присоединению электронов не будет. Наоборот, при их отдаче в образовании валентных связен могут принять участие и 5 электронов следующего слоя. Поэтому максимальную положительную галентность элементов подгруппы марганца также можно ожидать равной семи. Таким образом, по своим основным тенденциям элементы обеих подгрупп сильно отличаются друг от друга тогда как галоиды должны в первую очередь характеризоваться резко выраженной металлоидностью, марганец и его аналоги будут вести себя как металлы. [c.238]

    Марганец — неблагородный металл, стандартный электродный потенциал его = —1,18 в. Он легко растворим в кислотах с выделением водорода и образованием солей двухвалентного марганца. Стандартный электродный потенциал рения равен +0,15 в. Рений не растворяется в растворах соляной и серной кислот, но окисляется концентрированной азотной кислотой до рениевой кислоты ННе04- Каждой валентной форме марганца отвечают следующие окислы  [c.316]


Валентность — марганец — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Валентность — марганец

Cтраница 1

Валентность марганца переменная: от 2 до 7: его атом может терять не только два внешних электрона, но и до 5 электронов предпоследнего слоя.
 [1]

Вычислить валентность марганца в окисле, в котором на 1 г марганца приходится 1 02 г кислорода.
 [2]

Понижение валентности марганца на 5 единиц указывает, что молекула КМпО4 принимает пять электронов.
 [3]

С повышением валентности марганца ослабляются основные и усиливаются кислотные свойства его окислов.
 [4]

С повышением валентности марганца ослабляются основные и усиливаются кислотные свойства его окислов. Два низших окисла марганца — закись МпО и окись Мп2О, — и соответствующие им гидраты Мп ( ОН) 2 и Мп ( ОН), имеют основной характер, двуокись МпОг и ее гидраты Мп ( ОН) 4 и НаМпО, — амфотерны, а марганцовистый МпОз и марганцовый Мп2О7 ангидриды и гидраты h3MnOl ( марганцовистая кислота) и НМпС4 ( марганцовая кислота) имеют кислотный характер.
 [5]

С увеличением валентности марганца, свойства оксидов изменяются закономерно: одноокись и полутораокись — основные окислы, двуокись — амфотерна, высшие окислы проявляют кислотные свойства.
 [6]

С повышением валентности марганца ослабляются основные и усиливаются кислотные свойства его окислов. Два низших окисла марганца — закись МпО и окись Мп2О — и соответствующие им гидраты Мп ( ОН) 2 и Мп ( ОН), имеют основной характер, двуокись МпОг и ее гидраты Мп ( ОН) 4 и Н2МпО8 — амфотерны, а марганцовистый MnOl и марганцовый Мп2О, ангидриды и гидраты НгМпО1 ( марганцовистая кислота) и HMnOi ( марганцовая кислота) имеют кислотный характер.
 [7]

С увеличением валентности марганца происходит изменение свойств: от основных к кислотным. Первые два окисла имеют основной характер; двуокись марганца Мп02 амфотерна; высшие окислы Мп03 и Мп20, обладают кислотными свойствами. Такое же изменение характера окислов наблюдается и в рассмотренной нами подгруппе хрома. Из соединений наибольшее практическое значение имеют соли двухвалентного марганца, двуокись марганца и соли марганцовой кислоты.
 [8]

С увеличением валентности марганца усиливается кислотный характер его окисла.
 [9]

С повышением валентности марганца ослабляются основные и усиливаются кислотные свойства его окислов. Два низших окисла марганца — закись МпО и окись Мп2О3 — и соответствующие им гидраты Мп ( ОН) 2 и Мп ( ОН) з имеют основной характер, двуокись МпО2 и ее гидраты Мп ( ОН) 4 и Н2МпОз — амфотерны, а марганцовистый МпОз1 и марганцовый Мп2О7 ангидриды и гидраты НгМпО ( марганцовистая кислота) и НМпО4 ( марганцовая кислота) имеют кислотный характер.
 [10]

С увеличением валентности марганца свойства оксидов изменяются закономерно: одноокисьиполутораокись — основные окислы, двуокись — амфотерна, высшие окислы проявляют кислотные свойства.
 [11]

Проследите влияние изменения валентности марганца на свойства окислов и гидроокисей этого элемента.
 [12]

По мере повышения валентности марганца его основные свойства уменьшаются, а кислотные — возрастают.
 [13]

Здесь римские цифры означают валентность марганца ( в каком бы ионе, простом или комплексном, он ни был), а Мп444 — трехвалентный ион марганца.
 [14]

В начальной стадии окисления парафина повышение валентности марганца возможно с участием катализатора, кислорода и углеводорода.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3




Задача по химии №20




Исходя из электронных структур атомов марганца и брома, их места в периодической системе, объясните сходство и различие  их химических свойств.

Решение:

Марганец  —  25 –й элемент таблицы Менделеева.  Электронная формула марганца имеет вид:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5

Валентные электроны находятся на 4s и 3d подуровнях.  На валентных орбиталях атома марганца находится  7 электронов.

Бром – 35 элемент периодической таблицы

Электронная формула брома имеет вид:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

Валентные электроны находятся на 4s  и 4р подуровнях.  На валентных орбиталях атома  находится  7 электронов.

Таким образом, марганец и бром не являются электронными аналогами и не должны размещаться в одной и той же подгруппе. Но на валентных орбиталях атомов этих элементов находится одинаковое число электронов – 7. Поэтому оба элемента помещают в одну и ту же группу периодической системы Д.И.Менделеева.

Марганец – d-элемент VIIB-группы, а бром – p-элемент VIIA-группы.

На внешнем энергетическом уровне у атома марганца два электрона, а у брома – семь. Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, а следовательно, тенденцией терять эти электроны. Они обладают только восстановительными свойствами и не образуют элементарных отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем уровне содержат более трех электронов, обладают определенным сродством к электрону, а следовательно, приобретают отрицательную степень окисления и даже образуют элементарные отрицательные ионы. Таким образом, марганец, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для брома, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих p- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у марганца сильнее выражены, чем у брома.

 

Химический элемент марганец его свойства, применение и сплавы

Рис. 1

Марганец – химический элемент с атомной массой 54,9380 и атомным номером 25, серебристо-белого оттенка, с большой массой, в природе существует в виде стабильного изотопа 35Мn. Первые упоминания о металле записал древнеримский ученый Плиний, называл его «черным камнем». В те времена марганец использовался в качестве осветлителя стекла, во время процесса варки в расплав добавлялся пиролюзит марганца МnО2.

В Грузии издавна пиролюзит марганца использовался как присадка во время получения железа, назывался черной магнезией и считался одной из разновидностей магнетита (магнитного железняка). Лишь в 1774 году шведским ученым Шееле было доказано, что это соединение неизвестного науке металла, а через несколько лет Ю. Ган во время нагревания смеси угля и пиролюзита получил первый марганец, загрязненный атомами углерода.

Рис. 2

Природное распространение марганца

В природе химический элемент марганец малораспространен, в земной коре его содержится всего 0,1%, в вулканической лаве 0,06–0,2%, металл на поверхности в рассеянном состоянии, имеет форму Мn2+. На поверхности земли под воздействием кислорода быстро образуются окислы марганца, имеют распространение минералы Мn3+ и Мn4+, в биосфере металл малоподвижен в окислительной среде. Марганец – химический элемент, активно мигрирует при наличии восстановительных условий, металл очень подвижен в кислых природных водоемах тундры и лесных ландшафтах, где преобладает окислительная среда. По этой причине культурные растения имеют избыточное содержание металла, в почвах образуются железомарганцевые конкреции, болотные и озерные низкопроцентные руды.

В регионах с сухим климатом преобладает щелочная окислительная среда, что ограничивает подвижность металла. В культурных растениях ощущается недостаток марганца, сельхозпроизводство не может обходиться без использования специальных комплексных микродобавок. В реках химический элемент малораспространен, но суммарный вынос может достигать больших величин. Особенно много марганца имеется в прибрежных зонах в виде естественных осадков. На дне океанов встречаются большие залежи металла, которые образовались в давние геологические периоды, когда дно было сушей.

Химические свойства марганца

Марганец относится к категории активных металлов, при повышенных температурах активно вступает в реакции с неметаллами: азотом, кислородом, серой, фосфором и другими. В результате образуются разновалентные окислы марганца. При комнатной температуре марганец химический элемент малоактивен, при растворении в кислотах образует двухвалентные соли. При нагреве в вакууме до высоких температур химический элемент способен испаряться даже из устойчивых сплавов. Соединения марганца во многом схожи с соединениями железа, кобальта и никеля, находящихся в такой же степени окисления.

Наблюдается большое сходство марганца с хромом, подгруппа металла также имеет повышенную устойчивость при высших степенях окисления при увеличении порядкового номера элемента. Перенаты являются менее сильными окислителями, чем перманганаты.

Рис. 3

Исходя из состава соединений марганца (II) допускается образование металла с более высокими степенями окисления, такие превращения могут происходить как в растворах, так и в расплавах солей.
Стабилизация степеней окисления марганцаСуществование большого числа степеней окисления у марганца химического элемента объясняется тем, что в переходных элементах во время образования связей с d-орбиталями их энергетические уровни расщепляются при тетраэдрическом, октаэдрическом и квадратном размещении лигандов. Ниже приводится таблица известных в настоящее время степеней окисления некоторых металлов в первом переходном периоде.

Рис. 4

Обращают на себя внимание низкие степени окисления, которые встречаются в большом ряде комплексов. В таблице есть перечень соединений, в которых лигандами являются химически нейтральные молекулы CO, NO и другие.

Рис. 5

За счет комплексообразования стабилизируются высокие степени окисления марганца, самыми подходящими для этого лигандами является кислород и фтор. Если принимать во внимание, что стабилизирующее координационное число равняется шести, то максимальная стабилизация равняется пяти. Если марганец химический элемент образует оксокомплексы, то могут стабилизироваться более высокие степени окисления.

Фторо- и оксокомплексы

Стабилизация марганца в низших степенях окисления

Теория мягких и жестких кислот и оснований дает возможность объяснить стабилизацию разных степеней окисления металлов за счет комплексообразования при воздействии с лигандами. Элементы мягкого типа успешно стабилизируют невысокие степени окисления металла, а жесткие положительно стабилизируют высокие степени окисления.

Теория полностью объясняет связи металл-металл, формально эти связи рассматриваются как кислотно-основное взаимное воздействие.

Рис. 6

Сплавы марганцаАктивные химические свойства марганца позволяют ему образовывать сплавы со многими металлами, при этом большое количество металлов может растворяться в отдельных модификациях марганца и стабилизировать его. Медь, железо, кобальт, никель и некоторые другие металлы способны стабилизировать γ-модификацию, алюминий и серебро способны расширять β- и σ-области магния в двойных сплавах. Эти характеристики играют важную роль металлургии. Марганец химический элемент позволяет получать сплавы и высокими значениями пластичности, они поддаются штамповке, ковке и прокату.

В химических соединениях валентность марганца изменяется в пределах 2–7, увеличение степени окисления становится причиной возрастания окислительных и кислотных характеристик марганца. Все соединения Mn(+2) относятся к восстановителям. Оксид марганца имеет восстановительные свойства, серо-зеленого цвета, в воде и щелочах не растворяется, зато отлично растворяется в кислотах. Гидроксид марганца Mn(OH)3 в воде не растворяется, по цвету белое вещество. Образование Mn(+4) может быть и окислителем (а), и восстановителем (б).

MnO2 + 4HCl = Cl2 + MnCl2 + 2H2O (а)

Эта реакция используется при необходимости получения в лабораторных условиях хлора.

MnO2 + KClO3 + 6KOH = KCl + 3K2MnO4 + 3H2O (б)

Реакция протекает при сплавлении металлов. MnO2 (оксид марганца) имеет бурый цвет, соответствующий гидроксид по цвету несколько темнее.
Физические свойства марганцаМарганец – химический элемент с плотностью 7,2–7,4 г/см3, t° плавления +1245°С, закипает при температуре +1250°С. Металлу присущи четыре полиморфные модификации:

  1. α-Мn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку, в одной элементарной ячейке располагается 58 атомов.
  2. β-Мn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку, в одной элементарной ячейке располагается 20 атомов.
  3. γ-Мn. Имеет тетрагональную решетку, в одной ячейке 4 атома.
  4. δ-Mn. Имеет кубическую объемно-центрированную решетку.

Температуры превращений марганца: α=β при t°+705°С; β=γ при t°+1090°С; γ=δ при t°+1133С. Наиболее хрупкая модификация α, в металлургии используется редко. Самыми значительными показателями пластичности отличается модификация γ, она чаще всего используется в металлургии. β-модификация частично пластична, промышленность ее применяет редко. Атомный радиус марганца химического элемента составляет 1,3 А, ионные радиусы в зависимости от валентности колеблются в пределах 0,46–0,91. Марганец парамагнитен, коэффициенты теплового расширения 22,3×10-6 град-1. Физические свойства могут немного корректироваться в зависимости от чистоты металла и его фактической валентности.
Способ получения марганцаСовременная промышленность получает марганец по методу, разработанному электрохимиком В. И. Агладзе путем электрогидролиза водных растворов металла при добавлении (NH4)2SO4, во время процесса кислотность раствора должна быть в пределах рН = 8,0–8,5. В раствор погружаются свинцовые аноды и катоды из сплава на основе титана АТ-3, допускается замена титановых катодов нержавеющими. Промышленность использует порошок марганца, который после окончания процесса снимается с катодов, металл оседает в виде чешуек. Способ получения считается энергетически затратным, это оказывает прямое влияние на увеличение себестоимости. При необходимости собранный марганец в дальнейшем переплавляется, что позволяет облегчить его применение в металлургии.

Марганец – химический элемент, который можно получать и галогенным процессом за счет хлорирования руды и дальнейшим восстановлением образовавшихся галогенидов. Такая технология обеспечивает промышленность марганцем с количеством посторонних технологических примесей не более 0,1%. Более загрязненный металл получают при протекании алюмотермической реакции:

3Mn3O4 + 8Al = 9Mn + 4Al2O3

Или электротермией. Для удаления вредных выбросов в производственных цехах монтируется мощная принудительная вентиляция: воздуховоды из ПВХ, вентиляторы центробежного принципа действия. Кратность обмена воздуха регламентируется нормативными положениями и должна обеспечивать безопасное пребывание людей в рабочих зонах.
Использование марганцаГлавный потребитель марганца – черная металлургия. Широкое использование металл имеет и в фармацевтической промышленности. На одну тонну выплавляемой стали необходимо 8–9 килограмм, перед введением в сплав марганца химического элемента его предварительно сплавляют с железом для получения ферромарганца. В сплаве доля марганца химического элемента составляет до 80%, углерода до 7%, остальное количество занимает железо и различные технологические примеси. За счет использования добавок значительно повышаются физико-механические характеристики сталей, выплавляемых в доменных печах. Технология пригодна и для использования добавок в современных электрических сталелитейных печах. За счет добавок высокоуглеродистого ферромарганца происходит раскисление и десульфарация стали. При добавке средне- и малоуглеродистых ферромарганцев металлургия получает легированные стали.

Низколегированная сталь имеет в составе 0,9–1,6% марганца, высоколегированная до 15%. Высокими показателями физической прочности и антикоррозионной устойчивости обладает сталь с содержанием 15% марганца и 14% хрома. Металл износоустойчив, может работать в жестких температурных условиях, не боится прямого контакта с агрессивными химическими соединениями. Такие высокие характеристики позволяют использовать сталь для изготовления наиболее ответственных конструкций и промышленных агрегатов, работающих в сложных условиях.

Марганец – химический элемент, применяемый и во время выплавки сплавов на безжелезной основе. Во время производства высокооборотных лопаток промышленных турбин используется сплав меди с марганцем, для пропеллеров применяются бронзы с содержанием марганца. Кроме этих сплавов, марганец как химический элемент присутствует в алюминиевых и магниевых. Он намного улучшает эксплуатационные характеристики цветных сплавов, делает их хорошо деформируемыми, не боящимися коррозионных процессов и износостойкими.

Легированные стали являются основным материалом для тяжелой промышленности, незаменимы во время производства различных типов вооружений. Широко применяются в кораблестроении и самолетостроении. Наличие стратегического запаса марганца – условие высокой обороноспособности любого государства. В связи с этим добыча металла ежегодно увеличивается. Кроме того, марганец – химический элемент, применяемый во время производства стекла, в сельском хозяйстве, полиграфии и т. д.

Марганец в флоре и фауне

В живой природе марганец – химический элемент, играющий важную роль в развитии. Он влияет на характеристики роста, состав крови, интенсивность процесса фотосинтеза. В растениях его количество составляет десятитысячные доли процента, а в животных стотысячные доли процента. Но даже такое незначительное содержание оказывает заметное влияние на большинство их функций. Он активирует воздействие ферментов, влияет на функцию инсулина, минеральный и кроветворный обмен. Недостаток марганца становится причиной появления различных болезней как острых, так и хронических.

Марганец – химический элемент, широко используемый в медицине. Недостаток марганца понижает физическую выносливость, становится причиной некоторых видов анемий, нарушает обменные процессы в костных тканях. Широко известны дезинфицирующие характеристики марганца, его растворы используются во время обработки некрозных тканей.

Недостаточное количество марганца в пище животных становится причиной снижения ежесуточного привеса. Для растений такая ситуация становится причиной пятнистости, ожогов, хлорозов и других заболеваний. При обнаружении признаков отравления назначается специальная медикаментозная терапия. Сильное отравление может становиться причиной появления синдрома марганцевого паркинсонизма – трудноизлечимой болезни, оказывающей негативное влияние на центральную нервную систему человека.

Суточная потребность марганца составляет до 8 мг, главное количество человек получает с пищей. При этом рацион должен быть сбалансированным по всем питательным веществам. При увеличенной нагрузке и недостаточном количестве солнечного света доза марганца корректируется на основании общего анализа крови. Значительное количество марганца содержится в грибах, водяных орехах, ряске, моллюсках и ракообразных. Содержание марганца в них может достигать нескольких десятых процента.

При попадании марганца в организм в чрезмерных дозах могут возникать болезни мышечных и костных тканей, поражаются дыхательные пути, страдает печень и селезенка. Для выведения марганца из организма требуется много времени, за этот период токсические характеристики увеличиваются с эффектом накапливания. Допустимая санитарными органами концентрация марганца в воздушной среде должна быть ≤ 0,3 мг/м3, контроль параметров выполняется в специальных лабораториях путем отбора воздуха. Алгоритм отбора регулируется государственными нормативными актами.

Марганец чешуйчатый МН998

Mn(Марганец) широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.

Используются смеси хром — марганец, вольфрам-марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец. Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.

В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Металлический марганец содержит до 95 % чистого марганца. Его применяют в сталелитейной металлургической промышленности. Удаляет из стали ненужные примеси и наделяет её легирующими качествами.

Ферромарганец используется для раскисления сплава во время процесса плавления, путем удаления из него кислорода. Связывает частицы серы между собой, улучшая качественные характеристики стали. Марганец упрочняет материал, делает его более износостойким.

Применяют металл при создании шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов. Из сплава мангадин изготавливают реостаты. Элемент № 25 добавляют в бронзу и латунь.

 

МАРГАНЕЦ АЗОТИРОВАННЫЙ  ГОСТ 6008 — 90

Марка Способы производства Массовая доля Mn,% Упаковка ГОСТ 26590
Мн87Н6 Азотирование электротермического 87,0 Деревянные ящики, специализированные контейнеры, металлические барабаны.Для Мн95 и Мн965 возможна поставка навалом.
 
Мн89Н4 89,0
Мн91Н2 91,0
Мн92Н6 Азотирование электролитического 92,0
Мн95 Электротермический 95,0
Мн965 96,5
Мн997 Электролитический 99,7
Мн998 99,8

 

Химические и физические свойства марганца металлического:
Температура плавления – 1244 +(-)30 С
Температура кипения – 19620 С
Удельный вес – от 7,21 до 7,44
Валентность – от 1 до 4 и 6 или 7

Марганец является серо-белым, твердым и хрупким металлом. Это химически активный элемент, медленно разлагающийся в холодной воде. Существует четыре аллотропных формы марганца – альфа-форма устойчива при нормальной температуре, гамма-форма изменяется при обычной температуре в альфа-форму. Гамма-форма в отличие от альфа-формы представляет собой мягкий, гибкий и легко режущийся элемент.

Применение:
Марганец  добавляется в расплав железа  для раскисления (удаления  кислорода). Кроме этого Mn вводят в сталь для улучшения прочности, твердости,  и износостойкости стали.  Впоследствии такая сталь  используется для изготовления землеройных и дробильных машин, шаровых мельниц  и т.п. 
Диоксид марганца используется в качестве средства для обесцвечивания стекла, которое окрашивается в зеленоватый цвет из-за примесей железа. Марганец вводят в латунь и бронзы.

 

Компания МЕГАСНАБ предоставит для Вас одно из самых выгодных предложений по цене на  Российском рынке на любой вид марганца! Ваши заявки наши специалисты обработают в кратчайшие сроки.

Химический элемент марганец: свойства, применение, валентность

Этот элемент в виде пиролюзита (диоксид марганца, MnO 2) использовался доисторическими пещерными художниками пещеры Ласко, во Франции, ещё около 30 000 лет назад. В более поздние времена в древнем Египте производители стекла использовали минералы, содержащие этот металл для удаления бледно-зеленоватого оттенка натурального стекла.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Отличные руды были найдены в регионе Магнезия, что в северной Греции, к югу от Македонии, и именно тогда началась путаница с названием. Различные руды из региона, которые включали как магний, так и марганец просто назывались магнезией. В XVII веке термин магнезия альба или белая магнезия была принята для магниевых минералов, в то время как название чёрная магнезия использовалась для более тёмных оксидов марганца.

Это интересно: нуклеотид это что такое? Его строение, масса, длина и последовательность.

Кстати, знаменитые магнитные минералы, обнаруженные в этом регионе, были названы камнем магнезии, который, в конце концов, стал сегодняшним магнитом. Путаница продолжалась ещё некоторое время пока в конце XVIII века группа шведских химиков пришла к выводу, что марганец является отдельным элементом. В 1774 году, член группы, представил эти выводы в Стокгольмскую академию, а в том же году Юхан Готлиб Ган, стал первым человеком, который получил чистый марганец и доказал, что это отдельный элемент.

Марганец — химический элемент, характеристики марганца

Это тяжёлый, серебристо-белый металл, который на открытом воздухе медленно темнеет. Твёрдый, и более хрупкий, чем железо, он имеет удельный вес 7,21 и температуру плавления 1244 °C. Химический символ Mn, атомный вес 54,938, атомный номер 25. В составе формул читается как марганец, например, KMnO 4 — калий марганец о четыре. Это очень распространённый элемент в горных породах, его количество оценивается как 0,085% от массы земной коры.

Существует более 300 различных минералов, содержащих этот элемент. Крупные земные месторождения находятся в Австралии, Габоне, Южной Африке, Бразилии и России. Но ещё больше находиться на океанском дне в основном на глубине от 4 до 6 километров, поэтому его добыча там не является коммерчески жизнеспособной.

Минералы окисленного железа (гематит, магнетит, лимонит и сидерит) содержат 30% этого элемента. Другим потенциальным источником являются глина и красные грязевые отложения, в которых есть узелки с содержанием до 25%. Наиболее чистый марганец получают путём электролиза водных растворов.

Это интересно: типы кристаллических решёток, таблица.

Марганец и хлор находятся в VII группе периодической таблицы, но хлор — в главной подгруппе, а марганец — в побочной, к которой относятся ещё технеций Тс и рений Ке — полные электронные аналоги. Марганец Мп, технеций Тс и рений Ке — полные электронные аналоги с конфигурацией валентных электронов.

Этот элемент присутствует в небольших количествах и в сельскохозяйственных почвах. Во многих сплавах меди, алюминия, магния, никеля различное его процентное содержание, даёт им конкретные физические и технологические свойства:

  • устойчивость к износу;
  • теплоустойчивость;
  • устойчивость к коррозии;
  • плавкость;
  • электрическое сопротивление и т. д.

Валентности марганца

Степени окисления марганца от 0 до +7. В двухвалентной степени окисления марганец имеет отчётливо металлический характер и высокую склонность к образованию сложных связей. При четырехвалентном окислении преобладает промежуточный характер между металлическими и неметаллическими свойствами, в то время как шестивалентный и семивалентный обладают неметаллическими свойствами.

Это интересно: ковалентная неполярная связь, примеры из химии.

Оксиды:

Формула. Цвет

  • (II) MnO зелёный;
  • (II, III) Mn 3O4, коричневый;
  • (II, IV) Mn 5O8;
  • (III) Mn 2O3, тёмно-коричневый;
  • (IV) MnO 2, бурый;
  • (VI) MnO 3;
  • (VII) MnO 7, тёмно-зелёный.

Биохимия и фармакология

Марганец является элементом, широко распространённым в природе, он присутствует в большинстве тканей растений и животных. Самые высокие концентрации находятся:

  • в апельсиновой корке;
  • в винограде;
  • в ягодах;
  • в спарже;
  • в ракообразных;
  • в брюхоногих;
  • в двустворчатых.

Одни из наиболее важных реакций в биологии, фотосинтезе, полностью зависят от этого элемента. Это звёздный игрок в реакционном центре фотосистемы II, где молекулы воды превращаются в кислород. Без него невозможен фотосинтез.

Он является важным элементом во всех известных живых организмах. Например, фермент, ответственный за превращение молекул воды в кислород во время фотосинтеза, содержит четыре атома марганца.

Средний человеческий организм содержит около 12 миллиграммов этого металла. Мы получаем около 4 миллиграммов каждый день из таких продуктов, как орехи, отруби, злаки, чай и петрушка. Этот элемент делает кости скелета более прочными. Он также важен для усвоения витамина B1.

Польза и вредные свойства

Этот микроэлемент, имеет большое биологическое значение: он действует в качестве катализатора в биосинтезе порфиринов, а затем гемоглобина у животных и хлорофилла в зелёных растениях. Его присутствие также является необходимым условием для активности различных митохондриальных ферментных систем, некоторых ферментов метаболизма липидов и окислительных процессов фосфорилирования.

Пары или питьевая вода, загрязнённая солями этого металла, приводит к ирритативным изменениям дыхательных путей, хронической интоксикации с прогрессирующей и необратимой тенденцией, характеризующейся поражением базальных ганглиев центральной нервной системы, а затем нарушению экстрапирамидного типа аналогичного болезни Паркинсона.

Такое отравление часто имеет профессиональный характер. Ему подвержены рабочих занятые на обработке этого металла и его производных, а также работники химической и металлургической промышленности. В медицине, его используют в форме перманганата калия как вяжущее, местное антисептическое средство, а также в качестве антидота ядов природы алкалоидов (морфин, кодеин, атропин и т. д.).

Некоторые почвы имеют низкий уровень этого элемента, поэтому его добавляют к удобрениям и дают в качестве пищевой добавки для пасущихся животных.

Марганец: применение

В виде чистого металла, за исключением ограниченного использования в области электротехники, этот элемент не имеет других практических применений, в то же время широко используется для приготовления сплавов, производства стали и пр.

Когда Генри Бессемер изобрёл процесс производства стали в 1856 году, его сталь разрушалась из-за горячей прокатки. Проблема была решена в том же году, когда было обнаружено, что добавление небольших количеств этого элемента к расплавленному железу решает эту проблему. Сегодня фактически около 90% всего марганца используется для производства стали.

Локальная окислительно-восстановительная реакция марганца с высокой валентностью в катодах литиевых батарей на основе Li2MnO3

Основные моменты

Тенденция катионного / анионного окислительно-восстановительного потенциала на разных стадиях делитирования в Li 2 MnO 3

6+ и Mn 7+ в форме MnO 4 тетраэдров

Локальная окислительно-восстановительная реакция между Mn 6+ или Mn 7+ и окружающими их атомами кислорода

Полное понимание переносу электрона в Li x MnO 3 во время делитирования

Резюме

Li 2 MnO 3 наделяет богатые литием слоистые оксиды с превосходной плотностью энергии; однако его механизм переноса электронов до сих пор неясен.Здесь электронное и термодинамическое поведение Li x MnO 3 (x = 0,5–2) определяется с использованием расчетов из первых принципов. Выявлены катионный окислительно-восстановительный, анионный окислительно-восстановительный и локальный электронный обмен в полиэдре Mn-O. Очевидная склонность марганца к донорству электронов проявляется при низком содержании Li + . Посредством молекулярной динамики ab initio , Mn 6+ и Mn 7+ с высокой валентностью генерируются в форме тетраэдров MnO 4 со структурным преобразованием в неупорядоченную структуру, контролируемым содержанием Li + и динамическим энергетический барьер.Кроме того, выяснена локальная окислительно-восстановительная реакция между Mn 6+ или Mn 7+ и окружающими их атомами кислорода. Следовательно, обеспечивается полное понимание переноса электрона в Li x MnO 3 . Наши результаты проливают свет на механизм переноса электронов в слоистых катодных материалах с высоким содержанием лития и побуждают к дальнейшему пересмотру и исследованию его окислительно-восстановительного механизма.

Ключевые слова

Слоистые оксиды с высоким содержанием лития

Локальная окислительно-восстановительная реакция

Расчет из первых принципов

Литий-ионный аккумулятор

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2020 Автор (ы).

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере уже в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.
    Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере уже в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г.,
    браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.
    Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie
потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт
не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к
остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Определение валентности марганца и железа в Mn- и MnZn-ферритах по сдвигу K-краев поглощения рентгеновского излучения

  • 1.

    Ландольт-Бёрнштейн, в: Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, Geophysik, und Technik, 1Bd, 4Tl. Springer Verlag, Берлин-Геттинген-Гейдельберг (1955).

    Google Scholar

  • 2.

    Р. М. Наяк, Б. Д. Падалия, Phys. Статус Solid B, 96 , № 1, 259 (1979).

    Google Scholar

  • 3.

    S. I. Salem, C. N. Chang и др., J. Phys. С. 11 , № 19, 4085 (1978).

    Google Scholar

  • 4.

    J. Haydn Chen, Phys. Chem. Solids, 41 , № 6, 641 (1980).

    Google Scholar

  • 5.

    М. Белли, А. Скафати и др., Solid State Commun., 35 , No.4, 355 (1980).

    Google Scholar

  • 6.

    Овсянникова И.А., Бацанов С.С. и др., Изв. Акад. АН СССР сер. Физ., 31, , № 6, 922 (1967).

    Google Scholar

  • 7.

    M. Y. Apte, C. J. Mande, Phys. Chem. Solids, 41 , № 4, 307 (1980).

    Google Scholar

  • 8.

    А.Майзель, Дж. Линхард, Р. Сарган, Рентгеновские спектры и химическая связь, Наукова думка, Киев (1981).

    Google Scholar

  • 9.

    G. S. Knapp, B. W. Veal и др., Solid State Commun., 44 , № 9, 1343 (1982).

    Google Scholar

  • 10.

    Овруцкая Р.М. Автореферат кандидатской диссертации, Одесса, ОГПИ (1967).

    Google Scholar

  • 11.

    С. Н. Гупта, В. П. Виджаяваргия и др., Phys. Статус Solid B, 82 , № 2, 603 (1977).

    Google Scholar

  • 12.

    К. С. Шривастава, В. Дж. Кумар, Phys. Chem. Solids, 42 , No. 4, 275 (1981).

    Google Scholar

  • 13.

    Киричок П.П., Подвальных Г.С., Белов В.Ф. Химическая связь в кристаллах полупроводников и полуметаллов. Минск: Наука и техника, 1973, с.131–138.

    Google Scholar

  • 14.

    Киричок П.П. Автореферат кандидатской диссертации КГУ, Киев (1968).

    Google Scholar

  • 15.

    Киричок П.П., Каральник С.М. // Изв. Высш. Учебн. Завед. Физ., № 8, 23 (1970).

    Google Scholar

  • 16.

    A. Miller, J. Appl. Phys., 30 , вып.4, Приложение 24 (1959).

  • 17.

    Ш. Ш. Башкиров, Т.Г. Аминов и др., Укр. Физ. Ж., 24, , № 8, 1161 (1979).

    Google Scholar

  • 18.

    T. J. Tanaka, J. Am. Ceram. Soc., 64, , № 7, 419 (1981).

    Google Scholar

  • Валентность марганца в новом оксибромидном соединении, определенная с помощью спектроскопии потерь энергии электронов

    Microsc.Микроанал. Микроструктура. 5 , 79-90 (1994)
    DOI: 10.1051 / mmm: 019940050207900

    Валентность марганца в новом оксибромидном соединении, определенная с помощью спектроскопии потерь энергии электронов

    JL Mansot 1 , P. Leone 2 , P. Euzen 2 et P. Palvadeau 2

    1
    Laboratoire de Physique Cristalline, Institut des Matériaux de Nantes, 2 rue de la Houssinière, 44072 Nantes cedex 03, France
    2
    Laboratoire de Chimie du Solide, Institut des Matériaux de Nantes, 2 rue de la Houssinière, 44072 Nantes cedex 03, France

    Abstract
    Спектроскопия потерь энергии электронов на краях Mn M2,3 и L2,3 используется по порядку исследовать состояние ионизации марганца в новом оксибромидном соединении.Экспериментальная процедура и различные подходы, используемые для определения степени окисления Mn (краевые энергетические сдвиги и отношения L3 / L2), проверены на хорошо известном оксихлориде марганца, содержащем катионы Mn2 + и Mn3 +. Сравнение соответствующих доверительных интервалов каждого подхода показывает, что наилучшая точность достигается с помощью метода, основанного на сдвигах энергии краев Mn L2,3. Этот экспериментальный подход, примененный к оксибромиду марганца, позволяет нам подтвердить, что Mn 4+ присутствует в этом новом соединении, и реконструкция белых линий L2,3 с использованием нормированных стандартных спектров, по-видимому, показывает наличие трех состояний окисления Mn в материал.

    PACS
    7920U — Спектроскопия потерь энергии электронов.

    7120P — Соединения неорганические прочие.

    Ключевые слова
    Валентность Спектроскопия EEL Экспериментальное исследование Деконволюция Соединения смешанной валентности Моделирование Оксибромиды — Соединения марганца — Тройные соединения Электронные свойства Физика конденсированного состояния Материаловедение Физика Ударные явления Электронные состояния Физика конденсированного состояния Неорганические соединения Соединения переходных элементов

    © EDP Sciences 1994

    Анализ марганца методом XPS

    Первичная область XPS: Mn2p
    Перекрывающиеся области: Cu LMM, Au4p 1/2
    Энергии связи общих химических состояний:

    Химическое состояние Энергия связи Mn2p 3/2 / эВ
    Mn металл 638.7
    MnO 641,4
    Mn 2 O 3 641,4
    MnO2 641,8

    Экспериментальная информация

    • Соберите область Mn3s, чтобы обеспечить прямую идентификацию степени окисления Mn.
    • Некоторые соединения / сплавы марганца обладают магнитными свойствами.
      • Размагничивайте образцы, если возможно, перед анализом.

    Интерпретация спектров XPS

    Пик

    • Mn2p имеет значительно расщепленные спин-орбитальные компоненты (Δ металл = 11,2 эВ).
    • Пики

    • Mn2p имеют несимметричную для металла форму.
      • Пики оксида Mn значительно смещены в сторону более высокой энергии связи, чем у металла.
      • Хорошо разрешенный спектр Mn2p для металла показывает мультиплетное расщепление. [1]
        • Второй компонент (смещенный на 0,9 эВ от основного пика) можно не учитывать, когда
          аппроксимация смешанных спектров оксидов и металлов.

    • Метод химического анализа оксидов Mn.
      • Пики Mn2p для оксидов Mn имеют много мультиплетно-расщепленных компонентов, как и пики Cr2p.
        область в оксидах хрома.
      • MnO 2 имеет гораздо более узкий пик Mn2p 3/2 по сравнению с MnO или Mn 2 O 3 .
        • Также имеет идентифицируемую форму на вершине пика Mn2p 3/2 .
      • MnO имеет сателлитную функцию (~ 647 эВ), которая отсутствует ни для Mn 2 O 3 , ни для MnO 2
      • .

    • Можно различить степени окисления Mn с помощью пика Mn3s.
      • Этот пик состоит из двух мультиплетных компонент разделения.
        • Вызывается взаимодействием неионизированного 3s-электрона с 3d-электронами валентной зоны.
      • Величина расщепления пиков указывает на степень окисления.
        • ΔE для MnO (Mn 2+ ) 6,0 эВ, Mn 2 O 3 (Mn3 +) ≥ 5,3 эВ, MnO 2 (Mn4 +) 4.7эВ

    Ссылки

    • [1] MC Biesinger et al., Applied Surface Science 257 (2011) 2717-2730.

    Символ: Mn
    Дата открытия: 1774
    Происхождение названия: Латинское magnes
    Внешний вид: серебристый / сероватый
    Первооткрыватель: Johann Gahn
    морской

    Точка плавления: 1519 K
    Точка кипения: 2334 K
    Плотность [кг / м3]: 7470
    Молярный объем: 7.35 × 10-6 м3 / моль
    Протоны / электроны: 25
    Нейтроны: 30
    Структура оболочки: 2,8,13,2
    Электронная конфигурация: [Ar] 3d54s2
    Состояние окисления: 7,6,4,2,3
    Кристаллическая структура: Кубическое тело с центрированием

    Марганец сегодня используется в тех же дисциплинах, что и в доисторические времена. Используемый в производстве чугуна и стали, он был найден в железных рудах, выкованных спартанцами. Египтяне и римляне использовали соединения марганца, чтобы добавить или удалить цвет стекла.Соединения марганца могут окрашивать стекло в цвет аметиста и давать цвет аметиста драгоценного камня. Большинство мировых запасов марганца находится в Южной Африке и Украине. Марганец также присутствует в конкрециях на дне океана, однако не было найдено экономичного метода его сбора. Перманганат калия (KMnO4) обычно используется в лабораториях из-за его окислительных свойств.

    Вернуться к таблице элементов

    Марганец | Введение в химию

    Цель обучения
    • Предсказать склонность к окислению или восстановлению марганца с учетом его формулы или степени окисления.

    Ключевые моменты
      • Наиболее распространенными степенями окисления марганца являются 2+, 3+, 4+, 6+ и 7+.
      • Самая стабильная степень окисления марганца — 2+, который имеет бледно-розовый цвет. Это состояние, используемое в живых организмах для выполнения важных функций; другие состояния токсичны для человеческого организма.
      • Твердые соединения марганца (III) характеризуются предпочтением искаженной октаэдрической координации.
      • Марганец является незаменимым микроэлементом для всех форм жизни.

    Условия

    Степень окисления

    • Чистая сумма отрицательных, за вычетом положительных, зарядов на атоме.
    • парамагнетик Демонстрирует парамагнетизм (склонность магнитных диполей выравниваться по внешнему магнитному полю).
    • марганец Металлический химический элемент (обозначение Mn) с атомным номером 25.
    • .


    Свойства марганца

    Марганец — серебристо-серый металл, напоминающий железо. Он твердый и очень хрупкий, трудно плавится, но легко окисляется.Металлический марганец и его обычные ионы парамагнитны.

    Степени окисления марганца

    Наиболее распространенные степени окисления марганца — 2+, 3+, 4+, 6+ и 7+. Mn 2+ часто конкурирует с Mg 2+ в биологических системах. Соединения марганца, у которых марганец находится в степени окисления 7+, являются мощными окислителями. Соединения со степенью окисления 5+ (синий) и 6+ (зеленый) являются сильными окислителями.

    млн

    2+

    Самая стабильная степень окисления (степень окисления) для марганца — 2+, который имеет бледно-розовый цвет, и часто встречаются многие соединения марганца (II), такие как сульфат марганца (II) (MnSO 4 ) и марганец (II). ) хлорид (MnCl 2 ).Степень окисления 2+ — это состояние, используемое в живых организмах для выполнения основных функций; другие состояния токсичны для человеческого организма. Окисление 2+ марганца происходит в результате удаления двух 4s-электронов, в результате чего остается высокоспиновый ион, в котором все пять 3d-орбиталей содержат один электрон.

    млн

    3+

    Степень окисления 3+ наблюдается в таких соединениях, как ацетат марганца (III); это очень сильные окислители. Для твердых соединений марганца (III) характерно предпочтение искаженной октаэдрической координации и сильный пурпурно-красный цвет.

    Другие степени окисления марганца

    Степень окисления 5+ может быть получена, если диоксид марганца растворен в расплавленном нитрите натрия. Соли манганата (VI) также могут быть получены путем растворения соединений Mn, таких как диоксид марганца, в расплавленной щелочи при контакте с воздухом. Перманганатные соединения (степень окисления 7+) имеют фиолетовый цвет и могут придавать стеклу фиолетовый цвет. Перманганат калия, перманганат натрия и перманганат бария являются сильными окислителями. Перманганат калия находит применение в качестве местного лекарства (например, при лечении болезней рыб).Растворы перманганата калия были одними из первых красителей и фиксаторов, которые использовались при подготовке биологических клеток и тканей для электронной микроскопии.

    Аргиназа Реактивный центр аргиназы с ингибитором бороновой кислоты — атомы марганца показаны желтым цветом.

    Марганец в живых организмах

    Марганец является незаменимым микроэлементом для всех форм жизни. Классы ферментов, содержащих кофакторы марганца, очень широки. Наиболее известными марганецсодержащими полипептидами могут быть аргиназа, дифтерийный токсин и Mn-содержащая супероксиддисмутаза (Mn-SOD).Mn-SOD — это тип SOD, присутствующий в митохондриях эукариот, а также в большинстве бактерий (этот факт согласуется с теорией бактериального происхождения митохондрий). Фермент Mn-SOD, вероятно, является одним из самых древних, поскольку почти все организмы, живущие в присутствии кислорода, используют его для борьбы с токсическим действием супероксида, образующегося в результате одноэлектронного восстановления двуокиси кислорода. В организме человека содержится около 12 мг марганца, который хранится в основном в костях; в тканях он в основном сосредоточен в печени и почках.В человеческом мозге марганец связан с металлопротеинами марганца, в первую очередь с глутаминсинтетазой в астроцитах.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *