Занятие по химии vii-й группы элементов

Физические свойства марганца:

• 
  металл серебристо-белого цвета;
  
• 
  твердый;
  
• 
  хрупкий при н. у.
  

Известны 4 модификации марганца: α-форма; β-форма; γ-форма; δ-форма.
До 710°C устойчивой является α-форма, которая при дальнейшем нагревании последовательно через все модификации переходит к δ-форме (1137°C).
Химические свойства марганца

• 
  марганец (порошок) легко реагирует с кислородом, образуя оксиды, вид которого зависит от температуры реакции:
  
  • 
    450°C - MnO₂;
    
  • 
    600°C - Mn₂O₃;
    
  • 
    950°C - Mn₃O₄;
    
  • 
    1300°C - MnO.
    
• 
  мелкораздробленный марганец при нагревании реагирует с водой с выделением водорода:
  Mn + 2H₂O = Mn(OH)₂ + H₂;
  
• 
  марганец (порошок) при нагревании вступает в реакцию с азотом, углеродом, серой, фосфором:
  Mn + S = MnS;
  
• 
  активно реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами с выделением водорода:
  Mn + 2HCl = MnCl₂ + H₂;
  
• 
  реагирует с разбавленной азотной кислотой:
  3Mn + 8HNO₃ = 3Mn(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O.
  

Применение и получение марганца
Получение марганца:

• 
  чистый марганец получают электролизом водных растворов MnSO₄ с добавкой (NH₄)₂SO₄ при pH=8-8,5: анод - свинец; катод - нержавеющая сталь (чешуйки марганца снимают с катодов);
  
• 
  менее чистый марганец получают из его оксидов металлотермическими методами:
  
  • 
    алюмотермия:
    4Al + 3MnO₂ = 3Mn + 2Al₂O₃;
    
  • 
    кремнийтермия:
    Si + MnO₂ = Mn + SiO₂.
    

Применение марганца:

• 
  в металлургии марганец используют для связывания серы и кислорода:
  Mn + S = MnS; 2Mn + O₂ = 2MnO;
  
• 
  в качестве лигирующей добавки при выплавке различных сплавов (марганец дает коррозоустойчивость, вязкость, твердость):
  
  • 
    манганин - сплав марганца с медью и никелем;
    
  • 
    ферромарганец - сплав марганца с железом;
    
  • 
    марганцевая бронза - сплав марганца с медью.
    
• 
  Калия перманганат издавная используют в качестве антисепитческого средства, которое действует только на поверхности кожи и слизистых оболочек.
  

Биологическая роль марганца:
Марганец входит в десятку "металлов жизни", необходимых для нормальной жизнедеятельности животных и растительных клеток.
В теле взрослого человека содержится порядка 12 мг марганца, который участвует в образовании белковых комплексов, а также входит в состав некоторых нуклеиновых кислот, аминокислот, ферментов (аргиназы и холинэстеразы).
Марганец наряду с магнием участвует в активации гидролиза АТФ, обеспечивая тем самым энергетическую жизнедеятельность живой клетки.
Ионы марганца участвуют в активации нуклеазы - данный фермент необходим для разложения нуклеиновых кислот до нуклеотидов.