3. Определите степень окисления фосфора в фосфате цинка, гидриде фосфора, метафосфорной кислоте? 4. Как осуществить следующие превращения: оксид меди сульфат меди гидроксид меди оксид меди медь нитрат меди? Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.
Рассмотрите такой вариант:
Большинство полупроводников относится к 4 группе таблицы Менделеева, большинство диэлектриков - к правой части, металлы - в левой и нижней части таблицы.
С другой стороны, у проводников есть так называемые свободные электроны, у диэлектриков их практически нет, а полупроводники их имеют при создании определённых условий (температура, свет/фотоэффект и пр. за счёт непрочных связей).
С точки зрения зонной теории у проводников валентная зона и зона проводимости перекрываются, что даёт основание считать, что запрещённой зоны у них нет, следовательно, есть наличие свободных электронов. У диэлектриков ширина запрещённой зоны (она между зонами проводимости и валентности?) довольно велика, следовательно, электроны не могут её преодолеть, поэтому отсюда невеликое число свободных электронов. У полупроводников ширина запрещённой зоны невелика, электроны могут её преодолеть при определённых условиях (возрастание температуры, внутренний фотоэффект вследствие светового воздействия, природа примесей и пр.).
Шкала степеней окисления марганца:
+7 — Mn2O7 , MnO4— ,HMnO4 ,KMnO4
+ 6 — MnO42- , K2MnO4
+4 — MnO2 , Mn(SO4)2 ,MnF4 ,K3[MnF6]
+3 — Mn2O3, MnO(OH),Mn2(SO4)3 ,MnF , K3[MnF6]
+ 2 — Mn2+ , MnO, Mn(OH)2 , MnSO4 ,MnCl2
0 — Mn
По электроотрицательности (1,60) марганец занимает промежуточное положение между типичными металлами (Na, К, Са, Мg) и неметаллами (F, O,N, Cl). Соединения Мn‖‖ — оксид и гидроксид — проявляют основные свойства, соединения Мn‖‖‖ и Мn IV — амфотерные свойства, для соединений МnVI и МnVII характерно почти полное преобладание кислотных свойств. Марганец образует многочисленные соли и бинарные соединения.
В природе — четырнадцатый по химической распространенности элемент (восьмой среди металлов; второй, после железа, тяжелый металл).
Марганец Мn. Серебристо-белый (с серым оттенком) металл, более твердый и хрупкий по сравнению с железом. В виде мелкого порошка пирофорен. На воздухе покрывается оксидной пленкой. Пассивируется в воде, поглощает водород, но не реагирует с ним.
При нагревании сгорает в кислороде воздуха, реагирует с хлором и серой:
Mn→(O2, до450oC) MnO2 →( O2, до 800oC) Mn2O3
Mn→MnO+( MnIIMn2 II)O4 “окалина “ ( O2, выше 800oC)
Mn+Cl2→MnCl2 , (200oC) Mn+S→ MnS (до1580oC)
В ряду напряжений марганец стоит левее водорода, из разбавленных кислот НCl и Н2SO4 вытесняет водород:
Мn (порошок) + 2Н+ = Мn2+ + Н2↑
Взаимодействует с кислотами-окислителями при нагревании, также образуя соли марганца (II):
Мn + 2Н2SO4 (конц.) = МnSO4 + SO2↑+ 2Н2O
3Мn + 8HNO3 (разб.) = 3Мn(NO3)2 + 2NO↑ + 4Н2O
Получение марганца в промышленности — восстановление пиролюзита МnO2 или гаусманита (МnIIMnIII)O4 коксом или алюминием:
МnO2 + С (кокс) = Мn + СO2 (600 °С)
3(МnII MnIII)O4 + 8Аl = 9Мn + 4А12O3(700-900 °С)
Наиболее чистый марганец выделяют электролизом раствора из солей марганца (П), например:
2MnSO4+2H2O→2Mn↓+O2↑+2H2SO4 (40oC, эликтролиз)
Промышленно важен сплав с железом — ферромарганец (> 70 % Мn), его получают восстановлением оксидных руд марганца и железа.
Применяется марганец для изготовления специальных и тугоплавких сплавов, зеркального чугуна и марганцевых твердых сталей, в качестве катализатора в органическом синтезе.