Общие сведения о строении атома марганца
Относится к элементам d — семейства. Металл. Обозначение – Mn. Порядковый номер – 25. Относительная атомная масса – 54,931 а.е.м.
Электронное строение атома марганца
Атом марганца состоит из положительно заряженного ядра (+25), внутри которого есть 25 протонов и 30 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 25 электронов.
Рис.1. Схематическое строение атома марганца.
Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом:
Состояние считается более энергетически выгодным, если на d-подуровне находится 5 или 10 электронов.
Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид:
Еще один d-элемент — марганец — Mn.
Электронное строение атома
В отличие от Хрома , у марганца не наблюдается провала электронов. На внешнем уровне их 7 (2 s-электрона и 5 d-электронов). Соответственно, степень окисления марганца может быть +2, +3, +4, +6, +7 (+1, +5 — очень редкие, мало характерны).
Серебристо-белый металл. Так же, как и хром, малоактивный — легко на воздухе пассивируется — окисляется кислородом.
-
Взаимодействие с кислородом: Mn + O2 = MnO2
Оксиды марганца:
- MnO — серо-зеленый , быстро окисляется до MnO2,
- Mn2O3 — коричнево-черный ,
- MnO2 — темно-коричневый ,
- Mn2 O 7 — кислотный оксид, очень сильный окислитель — жидкость зелено-бурого цвета . Очень неустойчивый
- Взаимодействие с водой: Mn + 2H2O = (t) =Mn(OH)2 + H2
-
Взаимодействие с кислотами:
- Mn + HNO3 (конц) ≠
- 3Mn + 8HNO3 (разб) = 3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
- Mn + 2H2SO4 (конц)= MnSO4 + SO2 + 2H2O
- Mn + H2SO4 (разб) = MnSO4 + H2
с кислотами-неокислителями:
В школьном курсе химии чаще всего встречаются соединения марганца: соли Mn(+2), оксид MnO2 и соли — перманганаты. Их свойства мы и рассмотрим.
- Mn(2+) — вступает в обычные обменные реакции:
MnCl2 + H2SO4 = MnSO4 + 2HCl
MnCl2 + 2NaOH = Mn(OH)2 + 2NaCl - MnO2 — часто реагирует как окислитель:
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O.
-
Оксиду Mn2O7 соответствует кислота HMnO4 — марганцовая кислота. В свободном виде она встречается очень редко. А вот соли ее используются широко и обычно это растворы малинового цвета . Это очень мощные окислители:
2KMnO4 + 2H2S = 2MnO2 + SO2 + K2S + 2H2O
При нагревании перманганат калия разлагается: 2KMnO4 = K2MnO4 (манганат калия) + MnO2 + O2
- Манганаты: K2MnO4 раствор зеленого цвета — тоже очень сильные окислители.
- Восстановление перманаганатов происходит следующим образом:
- в кислой среде — до соединений Mn(2+)
- в нейтральной — до Mn(4+) — MnO2, например.
- в щелочной — до Mn (6+)
Эта схема отражает изменение цветов соединений марганца при повышении степени окисления.
«МАТИ-РГТУ им. К.Э.Циолковского»
По дисциплине : Химия
Тема:Строение и Свойства Марганеца
Студент 1 курса
Бессонов Илья Игоревич
Евдокимов Сергей Васильевич
1)Электронная формула атома Марганца
2)Физический смысл всех индексов у атома Марганца в таб.Менделеева
3)Электронная конфигурация атома Марганца
4)Распределение валентных электронов Марганца по энергетическим ячейкам
5)Наборы квантовых чисел валентных электронов
6)Принадлежность Марганца к классу веществ
7)Степени окисления Марганца
8)Прогнозирование типа гибридизации валентных атомных орбиталей при образовании бинарных соединений
Mn
Атомный номер Mn — 25. Он показывает заряд ядра атома, кол-во протонов в ядре, кол-во электронов в атоме.
Mn располагается в IV периоде. Период показывает кол-во энергетических уровней.
Mn располагается в VII группе. Номер группы совпадает с числом валентных электронов, способных участвовать в образовании химических связей
Mn — d-элемент. Его валентные подуровни : 4s^2,3d^5.