Właściwości związków manganu – najważniejsze reakcje

<

Mangan jest metalem znajdującym się w bloku d, należącym do metali przejściowych.

Metale przejściowe to takie, które mają niecałkowicie zapełnioną podpowłokę d. W przypadku zarówno atomu Mn jak i jonu Mn²⁺ podpowłoka 3d nie jest zapełniona całkowicie.

Mangan jest metalem, który występuje na wielu różnych stopniach utlenienia.

Najtrwalszym stopniem utlenienia manganu jest +II np. w solach tj. MnCl₂, MnSO₄, Mn(NO₃)₂ itd.

Mangan występuje również na + IV stopniu utlenienia np. w MnO₂, na +VI stopniu utlenienia w K₂MnO₄ czy na +VII stopniu utlenienia w popularnym utleniaczu KMnO₄.

Właściwości związków manganu są ściśle związane ze stopniem utlenienia, na którym mangan w nich występuje. Prezentuje to poniższa tabela.

Najważniejsze reakcje związków manganu:

Otrzymywanie manganu

3Mn₃O₄  +  8Al  ⟶  9Mn  + 4Al₂O₃ 

Reakcja manganu z kwasami

Mn + 2HCl ⟶ MnCl₂ + H₂

Reakcja tlenku manganu(IV) z kwasami

MnO₂  +  4HCl  ⟶  MnCl₂  +  Cl₂  +  2H₂O

MnO₂  +  H₂SO₄  ⟶  MnSO₄  +  ½ O₂  + H₂O

Reakcja tlenku manganu(IV) z nadtlenkiem wodoru w środowisku kwasowym

MnO₂ + H₂O₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + O₂ + 2H₂O

Reakcja otrzymywania tlenku manganu(III)

4MnO₂ –^T→ 2Mn₂O₃ + O₂

Otrzymywanie manganianu(VI) potasu

2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O

Tlenek manganu (IV) reaguje z tlenem w środowisku zasadowym w wyniku czego powstają sole manganu (VI).

Otrzymywanie kwasu manganowego(VII)

Mn₂O₇ + H₂O → 2HMnO₄

Termiczny rozkład manganianu(VII) potasu – laboratoryjna metoda otrzymywania tlenu

2KMnO₄ → K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

Reakcja manganianu(VII) potasu z kwasem solnym – laboratoryjna metoda otrzymywania chloru

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

Dysproporcjonowanie manganianu(VI) potasu

3K₂MnO₄ + 4HCl → 2KMnO₄ + MnO₂ + 4KCl + 2H₂O

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

Manganiany(VI) są trwałe w środowisku silnie zasadowym. W środowisku kwasowym i obojętnym są związkami nietrwałymi i ulegają dysproporcjonowaniu do manganianów(VII) oraz tlenku manganu(IV).

Redukcja manganianu(VI) potasu (środowisko zasadowe)

K₂MnO₄ + H₂O₂ → MnO₂ + O₂ + 2KOH

Reakcja wodorotlenku manganu(II) z tlenem

2Mn(OH)₂ + O₂ →  2MnO_2 ^· H₂O

Biały wodorotlenek manganu(II) pod wpływem tlenu np. z powietrza brunatnieje – przechodzi w uwodniony tlenek manganu(IV).