Химия — это магия по-научному! Посмотрев наш курс, вы убедитесь в этом. Мы не только расскажем вам о неорганических веществах, их превращениях, физических и химических свойствах, но и наглядно покажем всё это в настоящей химической лаборатории. (Спойлер: у нас взорвался натрий, да и вообще много чего интересного произошло). В курсе вы узнаете об основных химических элементах Периодической системы: сначала главных подгрупп, а затем уже переходных металлов. Вряд ли в школе вы говорили об этом так подробно и увлекательно. Химия каждого элемента рассматривается на «продвинутом» уровне, поэтому в начале курса мы напомним вам основы общей химии и ключевые понятия неорганики. При рассмотрении химических свойств поддерживается концепция их разделения на три главнейшие группы: кислотно-основные свойства, окислительно-восстановительные превращения и реакции комплексообразования. Добро пожаловать в красивый (и немного опасный) мир неорганической химии! Вводный модуль. Основы общей химии (10 видео) Неделя 1. Неорганические вещества и их реакции (11 видео) Неделя 2. Водород, галогены, кислород (11 видео) Неделя 3. Сера, азот (11 видео) Неделя 4. Фосфор, углерод, кремний, металлы главных подгрупп (10 видео) Неделя 5. Переходные элементы (10 видео)
6.6. Хром и марганец: краткое содержание предыдущих серий
Loading...
En provenance du cours de Novosibirsk State University
Неорганическая химия
10 notes
Rencontrer les enseignants
Константин Коваленкокандидат химических наук, доцент
Факультет естественных наук
[МУЗЫКА] [МУЗЫКА]
Давайте подведем итог рассмотрению
химии соединений хрома и марганца, составив схемы основных превращений.
Итак, в традиционной для нас манере мы будем откладывать по вертикали
различные степени окисления, характерные для соединений хрома,
а по горизонтали — различные формы нахождения соединений
хрома в водных растворах в зависимости от pH-среды.
Итак, тогда у нас по вертикали будет окислительно-восстановительные
превращения, а по горизонтали — кислотно-основные превращения.
Начнем рисовать эту схему с хромистого железняка, основного соединения,
использующегося для производства хрома в промышленности.
Его формула: FeCr2O4.
При восстановлении углем получают хром в степени окисления ноль в смеси с железом,
так называемый феррохром, используемый при легировании стали.
С помощью окислительно-восстановительной плавки хромистый железняк превращают в
хромат, например, натрия или калия.
При добавлении кислоты хроматы превращаются в дихроматы,
дихромат K2 Cr2O7 можно в твердом состоянии подвергнуть
восстановлению с углем и получить оксид хрома 3.
Достаточно инертное соединение, плохо вступающее в химические реакции,
нерастворимое в воде, в кислотах и в щелочах.
С помощью алюмотермии можно получить металлический хром.
Металлический хром реагирует с такими простыми веществами, как, например,
O2, в этом случае снова получается оксид хрома 3, или хлор 2, тогда получается
хлорид хрома 3, безводный хлорид хрома 3 красивого фиолетового цвета.
Получить хлорид хрома 3 или другие растворимые соединения хрома 3 можно и
реакцией в растворе.
Для этого нужно восстановителем подействовать на хромат или дихромат в
кислой среде.
Если же реакция будет протекать в нейтральной среде,
то будет получаться Cr(OH)3.
Если реакция будет протекать в щелочной среде, то будет получаться Cr(OH)6 3−.
Такая разница в продуктах восстановления обусловлена амфотерными
свойствами Cr(OH)3.
В щелочной среде он растворяется с образованием гидроксокомплекса Cr(OH)3 3−,
а в кислой среде растворяется с образованием катионов хрома 3+ в растворе.
Можно хром 3+ окислить в растворе до дихромата калия.
Для этого необходим сильный окислитель, например, такой как персульфат.
Эта реакция будет идти и в щелочной среде с помощью такого окислителя,
как хлор 2 или бром 2, но тогда будет получаться раствор хромата.
Действие концентрированной серной кислоты на K2Cr2O7 —
это способ получения оксида хрома 6.
Давайте теперь составим аналогичную схему для соединений марганца.
Начнем ее рисовать с, конечно же, основного соединения марганца, MnO2.
Если его смешать с Fe2O3 и нагреть, сильно нагреть с углем,
то можно получить ферромарганец — это тот продукт,
который используется для получения легированных сталей.
Для получения чистого марганца MnO2 вовлекают в реакцию
окислительно-щелочной плавки, используя кислород
и Na2CO3 в качестве окислителя и щелочного агента соответственно.
В этом процессе образуется манганат натрия, Na2MnO4.
Его можно превратить в перманганат,
используя электролиз или окисление хлором в щелочной среде.
Перманганат калия — чрезвычайно сильный окислитель.
При действии на него различных восстановителей он превращается в другие
соединения марганца, в зависимости от pH- среды в различных степенях окисления.
В кислой среде образуется марганец 2+, в щелочной среде образуется
MnO4 2−, а в нейтральной среде — вновь MnO2.
Марганец 2+ при добавлении щелочи легко превращается в Mn(OH)2,
который, в свою очередь, достаточно быстро в щелочной среде вновь окисляется до MnO2.
Для соединения марганца 6+ характерна неустойчивость,
особенно в кислой среде, неустойчивость к реакции диспропорционирования.
Они диспропорционируют с образованием марганца 4, то есть оксидом марганца,
MnO2, и соединений марганца 7, то есть KMnO4.
Действие концентрированной серной кислоты на KMnO4
— это способ получения оксида марганца 7, Mn2O7.
Марганец 2+ можно окислить до марганца 7+ в растворе, используя
для этого чрезвычайно сильный окислитель, например, пероксодисульфат калия.
Конечно же, эти схемы не охватывают всех превращений химии хрома и марганца,
но демонстрируют вам основные тенденции их свойств.
Впереди нас ждут элементы I и II группы.
Explorer notre catalogue
Rejoignez-nous gratuitement et obtenez des recommendations, des mises à jour et des offres personnalisées.
Coursera propose un accès universel à la meilleure formation au monde,
en partenariat avec des universités et des organisations du plus haut niveau, pour proposer des cours en ligne.
© 2018 Coursera Inc. Tous droits réservés.
