D -МЕТАЛЛЫ VII ГРУППЫ
Соединения хрома (VI) проявляют сильные окислительные свойства
+6 +4 +3 +6
К2Сr2О7 + 3 К2SО3 + 4 Н2SО4 = Сr2(SО4)3 + 4К2SО4 + 4 Н2О.
Хром важнейший компонент легированных сталей. Он придает им повышенную твердость и коррозионную стойкость. Нержавеющие и окалиностойкие стали содержат более 12% хрома. Введение в нержавеющие стали молибдена увеличивает их жаропрочность и свариваемость.
Вольфрам – тяжелый металл с плотностью 19,3 г∕см3. На воздухе окисляется только при температуре красного каления. Вольфрам можно сваривать и вытягивать в тонкие нити. Преимущественно используется для получения специальных сталей и сплавов. Быстрорежущая инструментальная сталь, содержащая 20% вольфрама, способна самозакаливаться. Сталь с содержанием 1– 6% вольфрама до 2% хрома применяется для изготовления пил, фрез, штампов. Из соединений, применяемых в металлургии, можно отметить карбид вольфрама WС обладающий износоустойчивостью, тугоплавкостью и твердостью близкой к алмазу.
ЛЕКЦИЯ № 24
«d-ЭЛЕМЕНТЫ VII и VIII ГРУПП»
К d -металлы VII группы относятся: марганец(Мn), технеций (Тс) и рений(Rе). Электронная конфигурация данных атомов имеет вид (n-1)d5ns2.
Максимальная степень окисления данных элементов равна+7. Наиболее устойчивые степени окисления:+2, +4, +6 и +7. На примере марганца в таблице 1 приведены формулы соответствующих оксидов, гидроксидов и солей.Многообразие соединений марганца и особенности их свойств находят широкое применение в химии, в частности в разделе аналитической химии «перманганатометрия».
Таблица 1. Основные классы соединений марганца
+2 | +4 | +6 | +7 | |
Оксиды | МnО (основной) оксид марганца (II) | МnО2 (амфотерный с преобладанием кислотных свойств) оксид марганца (IV) | МnО3 (кислотный) оксид марганца (VI) | Мn2О7 (кислотный) оксид марганца (VII) |
Гидроксиды | Мn (ОН)2 гидроксид марганца (II) | Мn(ОН)4 гидроксид марганца (IV) Н4МnО4 марганцовистая кислота | Н2МnО4 марганцеватая кислота | НМnО4 марганцовая кислота |
Соли | МnСl2 хлорид марганца (II) | МnСl3 хлорид марганца (IV) К4МnО4 – орто-манганит калия | К2МnО4 манганат калия | КМnО4 перманганат калия |
Из таблицы 24.2 видно, что состав данных соединений и характер изменения их кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств согласуется с общими закономерностями химии.
Марганец - серебристо-белый, хрупкий, достаточно активный металл: в ряду напряжений он находится между алюминием и цинком. На воздухе покрыт оксидной плёнкой, предохраняющей его от дальнейшего окисления. В порошкообразном состоянии при нагревании разлагает воду
Мn + 2Н2О = Мn(ОН)2 + Н2.
С соляной и разбавленной серной кислотами марганец интенсивно реагирует
Мn + 2НСl = МnСl2 + Н2,
Мn + Н2SО4 = МnSО4+ Н2.
Азотная и концентрированная серная кислоты окисляют марганец также до двухвалентного состояния
3Мn + 8НNO3(разб.) → 3Мn(NO3) 2 + 2NO + 4Н2О,
Мn + 2Н2SО4 = МnSО4 + SО2 + 2Н2О.
Наиболее устойчивым соединением марганца является МnО2. Широко применяется в гальванических элементах. В кислой среде довольно сильный окислитель.