Ćwiczenie 2.5. Mangan i jego związki.

Mangan
  • 0.1% skorupy ziemskiej (1000 ppm); 12 najbardziej rozpowszechniony pierwiastek na Ziemi
  • Zasoby manganu są dość obfite, ale rozmieszone nieregularnie; 80% znajduje się w Afryce Południowej; pozostałe złoża znajdują się m. in. na Ukrainie, w Australii, Indiach, Chinach, Gabonie i Brazylii.
  • Potężne zasoby manganu znajdują się na dnie oceanów w tzw. konkrecjach metalicznych. Szacunki bywają zróżnicowane, mówi się czasem o ponad 500 miliardach ton!
  • Ludzkie ciało => ok. 10-20 mg Mn, głównie w wątrobie, nerkach oraz w kościach. Mn stanowi składnik jąder komórkowych oraz mitochondriów.
  • Średnia dawka dzienna Mn => ~2.5 – 5 mg
  • Źródła Mn w pożywieniu => m. in. nasiona zbóż, kiełki, oliwki, kalafior, biały chleb (wzbogacony).
Otrzymywanie manganu





Otrzymywanie technetu

Większe ilości technetu otrzymuje się w procesie rozszczepienia uranu. Pod wpływem termicznych neutronów izotop 235U ulega rozszczepieniu tworząc izotop techetu 99Tc. Metodami chemicznymi uzyskuje się metaliczny technet z jego związków, np. :

Można również technet pozyskać elektrochemicznie, prowadząc elektrolizę [NH4][TcO4] w 1-molowym roztworze H2SO4.


[NH4][ReO4], nadrenian amonu;
 zdjęcie pochodzi ze strony www.heraeus.com
Otrzymywanie renu

Metaliczny ren otrzymuje się (po odpowiedniej przeróbce rudy) na drodze redukcji [NH4][ReO4] wodorem w wysokiej temperaturze:



Zestaw pytań do ćwiczenia:
  1. Co to jest stopień utlenienia i jakie są reguły jego obliczania w związkach chemicznych? Niezwykłe wartości stopni utlenienia wśród związków chemicznych.
  2. Podaj nazwy dwóch minerałów zawierających mangan.
  3. Co to jest reguła Mattaucha?
  4. Jak uzyskuje się metaliczny mangan?
  5. Co to jest manganizm?
  6. W jakim pożywieniu występuje mangan? Opisz, czym objawia się deficyt manganu w organizmie.
  7. Napisać równania reakcji metalicznego manganu z HCl, O2, N2 oraz Cl2.
  8. Podaj wzory sumaryczne znanych Ci związków manganu na zerowym stopniu utlenienia. Nazwij te związki.
  9. Jakie znasz związki manganu na +1 i 0 stopniu utlenienia?
  10. Jak można otrzymać Na5[Mn(CN)6]?
  11. Jakiego koloru są zazwyczaj sole Mn2+? Podaj reakcje otrzymywania:
  12. MnCO3
  13. MnSO4
  14. Mn(CH3COO)2
  15. Jak otrzymuje się MnO? Podaj równanie reakcji. Jaki kolor posiada ten związek?
  16. Narysuj wzór strukturalny akwajonu [Mn(H2O)6]2+.
  17. Dlaczego po dodaniu zasady do roztworu Mn2+, wytrącony biały osad wodorotlenku ciemnieje?
  18. Jaki jest wzór sumaryczny hausmanitu? Jaki rodzaj struktury posiada ten minerał?
  19. Jak można otrzymać [Mn(H2O)6]3+ ?  
  20. Jak można otrzymać Mn2O3?
  21. Jak można otrzymać MnO2?
  22. Jakie jest najważniejsze zastosowanie MnO2?
  23. Jakiej barwy są roztwory zawierające jony [MnO4]3-? W jakich warunkach te aniony są trwałe?
  24. Napisz reakcje otrzymywania K3MnO4.
  25. Napisz reakcje otrzymywania K2MnO4.
  26. Opisz własności oraz napisz równanie reakcji otrzymywania Mn2O7. Podaj wzór strukturalny tego tlenku.
  27. Napisz równanie reakcji utleniania etylenu do glikolu za pomocą KMnO4 w środowisku kwaśnym.
  28. Co łączy KMnO4 z takimi produkcjami filmowymi jak np. „Troja”, „300” czy „Indiana Jonesem”?
  29. Jakie zastosowanie ma KMnO4 w chemii analitycznej?
  30. NH4MnO4 ulega rozkładowi termicznemu do N2, MnO2 oraz wody. Napisz równanie reakcji.
  31. Czy technet jest pierwiastkiem występującym w skorupie ziemskiej, czy też jest tworem sztucznym?
  32. Jon [TcH9]2-, znajdujący się w K2[TcH9], posiada niezwykłą strukturę. Narysuj ją. Jaki stopień utlenienia posiada atom technetu w tym jonie?
  33. Napisz reakcję tlenku technetu(VII) z wodorotlenkiem potasu.
  34. Jakie są najważniejsze zastosowania związków technetu?
  35. Co to są gwiazdy technetowe?
  36. Jak otrzymuje się metaliczny ren?
  37. Napisz reakcję otrzymywania heptafluorku renu.
  38. Jon [ReH9]2-, znajdujący się w K2[ReH9], posiada niezwykłą strukturę. Narysuj ją. Jaki stopień utlenienia posiada atom renu w tym jonie?
  39. Omów budowę anionu [Re2Cl8]2- w soli Cs[Re2Cl8].
  40. Tetrachlororenian(III) potasu dysproporcjonuje do heksachlororenianu(IV) potasu, trichlorku renu oraz renu metalicznego. Napisz równanie reakcji.
  41. Trichlorek renu reaguje z kwasem fluorowodorowym, dając wolny fluor i Ren oraz kwas solny. Napisz równanie reakcji.
  42. Tlenek renu(VI) w roztworze KOH ulega dysproporcjonowaniu do renianu(VII) potasu, tlenku Renu(IV) oraz wody. Napisz równanie reakcji.
  43. Gdzie w Polsce uzyskuje się metaliczny ren oraz NH4ReO4, których źródłem są ścieki po rafinacji rud miedzi?
  44. Ren znaleźć można w silnikach samolotów F15. Jaką spełnia on rolę?
  45. Metylotrioksoren – CH3ReO3 jest ważnym związkiem stosowanym w katalizie. Narysuj jego wzór strukturalny.
  46. Jak otrzymuje się Re2(CO)10?
  47. Opisz różnice pomiędzy Mn a Tc i Re oraz ich związkami.
  48. Omów podobieństwo manganowców do fluorowców.
 

Subskrybuj: Posty (Atom)