Магистерская диссертация на тему: Марганец - химический элемент. Природные ресурсы. Получение

Введение

4р

Некоторые сведения об этом элементе приведены ниже:

Атомная масса 54,9380

Валентные электроны 3d54s2

Металлический атомный радиус, нм 0,130

Условный радиус иона Mn2+, нм 0,052

Условный радиус иона Mn7+, нм 0,046

Энергия ионизации Mn0 ® Мn+, эВ 7,44

Содержание в земной коре, мол. доли, % 3,2*10-2

Природные изотопы 55Mn (100%)

В отличие от р-элементов, марганец образует химические связи за счет орбиталей как внешнего, так и предвнешнего квантовых слоев, за счет 3d-, 4s- и 4р- орбиталей. Для марганца характерны степени окисления +2, +4 и +7, что отвечает устойчивой не связывающей электронной конфигурации d5 или d3, а также d0. Существуют соединения марганца, в которых он проявляет степени окисления 0,+3, +5 и +6. Для марганца наиболее типичны координационные числа 6 и 4. Влияние степени окисления и отвечающей ей электронной конфигурации атома на структуру комплексов (структурных единиц) марганца показано в таблице 1.

С ростом степени окисления у марганца тенденция к образованию анионных комплексов возрастает, а катионных падает (усиливается характер их бинарных соединений).

Таблица 1

Степени окисления и пространственная конфигурация

комплексов (структурных единиц) марганца

Степень

окисления

Электрон-ная

конфигу-рация

Кооррдина-ционное число

Пространственная конфигурация комплекса

Примеры соединений

Октаэдр

Mn2(СО)10

Степеньокисления

Электрон-наяконфигу-рация

Кооррдина-ционное число

Пространственная конфигурация комплекса

Примеры соединений

Тетраэдр

Октаэдр

[Мn(OH2)6]2+, [MnF6]4-, MnO, MnF2, MnCl2, Мn(ОН)2

Октаэдр

Октаэдр

Тетраэдр

Для химии марганца очень характерны окислительно-восстановительные реакции. При этом кислая среда способствует образованию катионных комплексов Мn (II), а сильнощелочная среда - анионных комплексов Мn (VI). В нейтральной среде (а также слабокислой и слабощелочной) при окислительно-восстановительных процессах, образуются производные Мn (IV) (чаще всего MnO2).

Оглавление

- Природные ресурсы

- Получение

- Марганец - простое вещество и его свойства

- Соединения Мn II

- Соединения Мn III

- Соединения марганца в биологических системах

- Применение