Марганець – хімічний елемент: що це таке, яка формула речовини і ступінь окиснення

Валентності марганцю

Елемент знаходиться в сьомій групі. Типові валентності марганцю – II, III, IV, VI, VII.

Нульова валентність типова для вільного речовини. Двовалентні сполуки — солі з катіоном Mn2+, тривалентні – оксид і гідроксид, четырехвалентные – двоокис, а також оксид-гідроксид. Шести – і семивалентные сполуки — солі з аніонами MnO42 – і MnO4-.

Як отримати і з чого отримують марганець? З марганцевих і залізо-марганцевих руд, а також з розчинів солей. Відомо три різних способи отримання марганцю:

  • відновлення коксом,
  • алюмотермия,
  • електроліз.

У першому випадку в якості відновника використовується кокс, а також окис вуглецю. Відновлюється метал з руди, де є домішки оксидів заліза. В результаті виходить як феромарганець (сплав із залізом), так і карбід (що таке карбід? це з’єднання металу з вуглецем).

Для отримання більш чистої речовини використовується один із способів металотермії — алюмотермия. Спочатку прожарюється піролюзит, при цьому виходить Mn2O3. Потім отриманий оксид змішують з порошком алюмінію. В ході реакції виділяється багато теплоти, в результаті виходить метал плавиться, а оксид алюмінію покриває його шлакової «шапкою».

Дивіться також:  Метали та неметали в таблиці Менделєєва: таблиця, як визначати металеві властивості і відрізняти елементи

Марганець — метал середньої активності і стоїть у ряду Бекетова лівіше водню і правіше алюмінію. Це означає, що при електролізі водних розчинів солей з катіоном Mn2+ на катоді відновлюється катіон металу (при електролізі дуже розведеного розчину на катоді відновлюється і вода). При електролізі водного розчину MnCl2 протікають реакції:

MnCl2 Mn2+ + 2Cl-

Катод (негативно заряджений електрод): Mn2+ + 2e Mn0

Анод (позитивно заряджений електрод): 2Cl- — 2e 2Cl0 Cl2

Підсумкове рівняння реакції:

MnCl2 (ел-з) Mn + Cl2

При електролізі виходить найбільш чистий металевий марганець.