Марганец и хром. Биологическая роль, нормы потребления. Пищевые источники микроэлементов
1.3 Химические свойства марганца и его соединений
Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2 > MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород (Mn + 2H2O >(t) Mn(OH)2 + H2^), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.
Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.
Углерод реагирует с расплавленным марганцем, образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.
C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению:
С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:
С разбавленной азотной кислотой реакция идёт по уравнению:
В щелочном растворе марганец устойчив.
Устойчивые степени окисления марганца +2, +4, +7 в соединениях кислородного и солевого характера. В медицинской практике используются соединения марганца (II) и марганца (VII).
Марганец (II) оксид MnOвстречается в природе в виде мелких зеленых кристаллов, плохо растворимых в воде. При нагревании на воздухе превращается в оксид:
6 MnO +3O2>6MnO2
Марганец (II) оксид растворяется в кислотах:
MnO + 2H+ + 5H2O>[Mn(H2O)6]2+
Марганец (II) гидроксид обладает слабоосновными свойствами, окисляется кислородом воздуха и другими окислителями до марганцеватистой кислоты или ее солей манганитов:
Mn(OH)2 + H2O2>H2MnO3v + H2O
В щелочной среде Mn2+ окисляется до MnO42-, а в кислой до МnO4-:
MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH>K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O
Образуются соли марганцовистой H2MnO4 и марганцовой HMnO4 кислот.
Марганец (IV) оксид MnO2 является устойчивым природным соединением марганца, которое встречается в четырех модификациях. Все модификации имеют амфотерный характер и обладают окислительно-восстановительной двойственностью.
Соединения Mn(VI) - неустойчивы. В растворах могут превращаться в соединения Mn(II), Mn(IV), Mn(VII): оксид марганца (VI) MnO3 - темно-красная масса, вызывающая кашель. Гидратная форма MnO3 - слабая марганцовистая кислота H2MnO4, которая существует только в водном растворе. Ее соли (манганаты) легко разрушаются в результате гидролиза и при нагревании. При 50? С MnO3 разлагается:
2 MnO3>2MnO2 +O2
и гидролизуется при растворении в воде:
2 MnO3 + H2O> MnO2 +2HMnO4
Производные Mn(VII) - это марганец (VII) оксид Mn2O7 и его гидратная форма кислота HMnO4, известная только в растворе. Mn2O7 устойчив до 10? С, разлагается со взрывом:
Mn2O7 > 2 MnO2 +O3
При растворении в холодной воде образуется кислота:
Mn2O7 + H2O >2HMnO4