锰单质 锰是活泼金属,呈强还原性 g o (Mn2+/Mn) 1.18V gO [Mn(oh),/mn] 1.57V (一)与非氧化性酸和热水作用: Mn+2H Mn2+H2↑ Mn+2H20△Mn(OH)2↓+H2↑ 反应受阻 若Mn投入NC1水溶液,则反应顺利进行 2NH4+2H202NH2·H20+2H Mn +2 H= Mn2++ H,( 合并:Mn+2N4+2H20=Mn2+2N2,H20+H2(g)(似Mg)
一、锰单质 锰是活泼金属,呈强还原性 фф (Mn 2 +/Mn) = - 1.18 V фф [Mn(OH)2 /Mn] = - 1.57 V (一)与非氧化性酸和热水作用: Mn + 2 H+ ==== Mn2+ + H2↑ Mn + 2 H2 O Mn(OH)2↓ + H2↑ 反应受阻 若 Mn 投入 NH4 Cl 水溶液,则反应顺利进行: 2 NH4 + + 2 H2 O ⎯⎯ ⎯⎯→ 2 NH3 • H2 O + 2 H+ Mn + 2 H+ === Mn 2+ + H2 (g) 合并: Mn + 2 NH4 + + 2 H2 O === Mn2+ + 2 NH3 .H2 O + H2 (g) (似 Mg)
锰单质 (二)与卤素、N2、S、C、Si、B直接化合,但不与H2化合: (Mn表层有氧化物膜保护) 例:Mn+X2AMnX2 与MgX2同晶形) (三)Mn+熔碱+氧化剂→锰酸盐 2Mn+2KOH+3O2(g)熔融2K2MnO4+2H2O 表明Mn是“成酸元素”(与Mg不同)
一、锰单质 (二)与卤素、N2、S、C、Si、B 直接化合,但不与 H2化合: (Mn 表层有氧化物膜保护) 例:Mn + X2 MnX2 (与 MgX2同晶形) (三)Mn + 熔碱 + 氧化剂 → 锰酸盐 2 Mn + 2KOH + 3O2 (g) 熔融 2K2MnO4 + 2H2O (g) 表明 Mn 是“成酸元素” (与 M g 不同)
三、Mn(化合物 (一)酸介质,Mn2处热力学稳定态,还原性不强: Mn++强氧化剂+H MnO +SO,2 Nabil 3(s) Bi Pbo + Pb2 二)碱介质:Mn(OH)2还原性显著: Mn(OH2+氧化剂→MnO2或K2MnO4 (三)Mn2形成配合物的倾向弱: Mn3dMnL6八面体配合物 CFT弱场(40<P):(tg)3(eg),CFSE=0Dq 强场(△0>P):(t2)3, CFSE 20D CFSE nt, Et2 neg e (八面体场)
二、Mn (Ⅱ) 化合物 (一)酸介质,Mn 2 +处热力学稳定态,还原性不强: Mn 2 + + 强氧化剂 + H+ → MnO4 - S2O8 2 - + SO4 2 - NaBiO3(s) + Bi3 + PbO2(s) + Pb2 - (二)碱介质:Mn(OH)2 还原性显著: Mn(OH)2 + 氧化剂 → MnO2 或 K2MnO4 (三)Mn 2 +形成配合物的倾向弱: Mn 2 + 3d 5 MnL 6 八面体配合物 CFT 弱场 (Δ0 < P): (t 2 g)3 (eg)2 , CFSE = 0 Dq 强场 (Δ0 > P): (t 2 g)5 , CFSE = - 20 Dq CFSE = nt 2 g Et 2 g + neg Eeg (八面体场)
二、Mn(Ⅱ)化合物 ∴Mn+较少形成配合物,已形成的,K稳不大: 配合物 K MnF MnCI 2.5 IMn(cn)61 HMn(cO) (似Fe(CO),18e规则) 对比:与NH3·H2O反应情况: Mn2+ 3d Mn(oh)t MnO2·H2O↓ Mg Mgoh) 主族Pb2+NH3H2O→Pb(OH)2↓ Al+ (过量) AOH3↓ FC e Fe(OH)3+ 3d Cr(NH3)6 八面体 Zn2+3d710 →Zn(NH3)2四面体 三、Mn化合物 酸、碱介质中均自发歧化: 2Mn't 2h,o Mnt+ MnO+4H 2Mn (OH) 3(s)- Mn(OH)(s)+ MnO2S 2H20
∴Mn 2 + 较少形成配合物,已形成的,K 稳不大: 配合物 K 稳 MnF+ 5.0 MnCl3 - 2.5 [Mn(CN)6 ] 4 - HMn(CO)5 (似 Fe(CO)5 ,18e 规则) 对比:与 N H3·H2 O 反应情况: Mn 2 + 3d 5 Mn(OH)2↓ —→ MnO2·H2 O↓ Mg 2 + Mg(OH)2↓ 主族 Pb2 + + N H3·H2O → Pb(OH)2↓ A l3 + (过量) Al(OH)3↓ Fe2 + 3d 5 Fe(OH)3↓ C r3 + 3d 3 → Cr(NH3 )6 3 + 八面体 Zn 2 + 3d 10 → Zn (NH3 )4 2 - 四面体 二、Mn (Ⅱ) 化合物 三、Mn (Ⅲ)化合物 酸、碱介质中均自发歧化: 2Mn 3 + + 2H2O === Mn2 + + MnO2(s) + 4 H+ 2Mn(O H)3(s) === Mn(OH)2(s) + MnO2(s ) + 2 H2O
四、MnO2黑色粉未,不溶于水。 (一)酸碱两性,都很弱亠水溶度小,难溶于碱、酸 二)酸性介质,强氧化剂: c(MnO. /Mn2)=+1.23 V, e(Cl,/c1 1.36V MnO2(s)+4HC1(浓)△MnC4+2H2O MnCl2+Cl MnO2()+2HSO4△MnSO4+O2↑+H2O (三)碱性介质,热力学稳定态: 熔碱+氧化剂+MnO2→MnO2盐 例:2MnO2+4KOH+02熔融2K2MnO4+2HO 然后,让K2MnO4在酸介质中歧化,得KMnO4: 3K2MnO4 3cO2 2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3(似Br2制备)
四、MnO2 黑色粉未,不溶于水。 (二)酸性介质,强氧化剂: Ф A (MnO2 /Mn2 +) = + 1.23 V, Ф (Cl2 /Cl- ) = + 1.36 V MnO2(s) + 4HCl(浓) MnCl4 + 2H2O └→ MnCl2 +Cl2↑ MnO2(s) + 2H2 SO4 MnSO4 + O2↑+ H2O (一)酸碱两性,都很弱 → 水溶度小,难溶于碱、酸。 (三)碱性介质,热力学稳定态: 熔碱 + 氧化剂 + MnO2 → MnO4 2 -盐 例:2MnO2(s ) + 4KOH + O2 熔融 2K2MnO4 + 2H2O 然后,让 K2MnO4在酸介质中歧化,得 K MnO4: 3 K2MnO4 + 3CO2 === 2KMnO4 + MnO2↓+ 2K2CO3 (似 Br2制备)