Уравнения реакций доказывающих амфотерность гидроксида марганца iv

Please wait.

We are checking your browser. gomolog.ru

Why do I have to complete a CAPTCHA?

Completing the CAPTCHA proves you are a human and gives you temporary access to the web property.

What can I do to prevent this in the future?

If you are on a personal connection, like at home, you can run an anti-virus scan on your device to make sure it is not infected with malware.

If you are at an office or shared network, you can ask the network administrator to run a scan across the network looking for misconfigured or infected devices.

Another way to prevent getting this page in the future is to use Privacy Pass. You may need to download version 2.0 now from the Chrome Web Store.

Cloudflare Ray ID: 6e18414809467a3d • Your IP : 85.95.188.35 • Performance & security by Cloudflare

Химия NeoChemistry — мы знаем о химии всё

Марганец образует соединения, в которых он проявляет степень окисления +2, +3, +4, +6, +7. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида марганца (IV).

Решение:
Марганец – элемент четвертого периода. Это металл седьмой группы, побочной подгруппы.
Марганец образует соединения со степенью окисления +2, +3, +4, +6, +7. Формулы оксидов и гидроксидов, которые отвечают данным степеням окисления, следующие:

одноокись марганца MnO (II), полутораокись марганца Mn2O3 (III), двуокись марганца MnO2 (IV), трехокись марганца MnO3 (VI), полусемиокись марганца Mn2O7 (VII),

гидроксид марганца Mn(OH)2 (II), гидроксид марганца (III), гидроксид марганца Mn(OH)4 (IV)
Гидроксид марганца Mn(OH)4 (IV) обладает амфотерными свойствами, т.е. он вступает в реакции, как с кислотами, так и с основаниями.
Уравнения реакций следующие:
Mn(OH)4+ 4 HCl = MnCl4 + 4 H2O
– это взаимодействие с кислотами;
Mn(OH)4+ 4 NaOH = Na4MnO4 + 4 H2O
– это взаимодействие с основаниями;

Правильное составление формул веществ хрома, селена, мышьяка, ванадия, серы, азота, углерода, сурьмы

Задание 47.
Какой из элементов четвертого периода — ванадий или мышьяк — обладает более выраженными металлическими свойствами? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте, исходя из строения атомов данных элементов?
Решение:

₊₂₃V 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 3 4s 2 ; ₊₃₃Аs 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 3 .

Ванадий d-элемент VВ- группы, а мышьяк – р-элемент VА- группы. На внешнем энергетическом уровне у атома ванадия два электрона, а у атома мышьяка – пять. Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, и, следовательно, тенденцией терять эти электроны. Эти атомы обладают только восстановительными свойствами и не образуют элементарных отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем энергетическом уровне содержат более трёх электронов, обладают определённым сродством к электрону, и, следовательно, приобретают определённую отрицательную степень окисления и даже образуют элементарные отрицательные ионы. Таким образом, ванадий, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для мышьяка, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих р- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у ванадия сильнее выражены, чем у мышьяка.

Мышьяк с водородом образует газообразный гидрид AsH₃ – арсин, где мышьяк проявляет отрицательную степень окисления -3, так как атом мышьяка способен присоединять три электрона до полного заполнения внешнего энергетического уровня:

Задание 48.
Марганец образует соединения, в которых он проявляет степень окисления +2, +3, +4, +6, +7. Составьте формулы его оксидов и гидроксидов, отвечающих этим степеням окисления. Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида марганца (IV).
Решение:
Марганец в своих соединениях проявляет степень окисления +2, +3, +4, +6, +7.
Формулы оксидов, отвечающих этим степеням окисления:

MnO – оксид марганца (II);
Mn₂O₃ — оксид марганца(III);
MnO₂ — оксид марганца(IV);
MnO₃ — ; оксид марганца(VI);
Mn₂O₇ — оксид марганца(VII).

Формулы гидроксидов марганца:

Mn(OH)₂ – гидроксид марганца(II);
Mn(OH)₃ – гидроксид марганца(III);
Mn(OH)₄ – гидроксид марганца(IV);
H2MnO₄ – марганцовистая кислота;
HMnO₄ – марганцовая кислота.

Mn(OH)₄ – гидроксид марганца(IV) – амфотерное основание, которое реагирует как с кислотами, так и со щелочами:

Задание 49.
У какого элемента четвертого периода — хрома или селена — сильнее выражены металлические свойства? Какой из этих элементов образует газообразное соединение с водородом? Ответ мотивируйте строением атомов хрома и селена.
Решение:
Электронные формулы хрома и селена:

+24Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 ; +34Se 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 4 .

Хром d-элемент VIВ- группы, а селен – р-элемент VIА – группы. На внешнем энергетическом уровне у атома хрома один электрон, а у атома селена – шесть. Атомы типичных металлов характеризуются наличием небольшого числа электронов на внешнем энергетическом уровне, и, следовательно, тенденцией терять их. Они обладают только восстановительными свойствами и не образуют элементарных отрицательных ионов. Элементы, атомы которых на внешнем энергетическом уровне содержат более трёх электронов, обладают определённым сродством к электрону, и, следовательно, приобретают определённую отрицательную степень окисления и даже образуют элементарные отрицательные ионы. Таким образом, хром, как и все металлы, обладает только восстановительными свойствами, тогда как для селена, проявляющего слабые восстановительные свойства, более свойственны окислительные функции. Общей закономерностью для всех групп, содержащих р- и d-элементы, является преобладание металлических свойств у d-элементов. Следовательно, металлические свойства у хрома сильнее выражены, чем у селена. К тому же селен, присоединив два электрона к наружному р-подуровню, проявляет отрицательную степень окисления и образует с водородом газообразное соединение H₂Se, которое называют селеноводород.

Задание 50.
Какую низшую степень окисления проявляют хлор, сера, азот и углерод? Почему? Составьте формулы соединений алюминия с данными элементами в этой степени окисления. Как называются соответствующие соединения?
Решение:
Низшая степень окисления определяется тем условным зарядом, который приобретает атом при присоединении того числа электронов, которое необходимо для образования устойчивой восьмиэлектронной оболочки (ns 2 p 6 ). Элементы хлор, сера, азот и углерод находятся соответственно в VIIА-, VIА-, VА-, IVА- группах и имеют структуру внешнего энергетического уровня s 2 p 5 , s 2 p 4 , s 2 p 3 , s2p 2 . Следовательно, низшая степень окисления хлора, серы, азота и углерода равны соответственно -1, -2, -3 и -4.

Формулы соединений алюминия с данными элементами в этой степени окисления:

AlCl₃ – хлорид алюминия;
Al₂S₃ – сульфид алюминия;
AlN – нитрид алюминия;
Al₄C₃ – карбид алюминия.

Задание 51.
У какого из р-элементов пятой группы периодической системы — фосфора или сурьмы — сильнее выражены неметаллические свойства? Какое из водородных соединений данных элементов более сильный восстановитель? Ответ мотивируйте строением атома этих элементов.
Решение:
Фосфор и сурьма находятся в VА- группе и имеют следующие электронные формулы:

+15Р 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 3 ; +51Sb 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2 5p 3

На внешнем энергетическом уровне оба элемента содержат по пять валентных электронов, из которых два s-и три р-электрона.
Так как фосфор – элемент третьего периода, а сурьма – пятого, то из этого следует, что радиус атома фосфора значительно меньше, чем у атома сурьмы. В группах с увеличением порядкового номера элементов закономерно увеличиваются радиусы их атомов, что приводит к уменьшению связи внешних электронов; поэтому атом фосфора обладает определённым сродством к электрону, и, следовательно, приобретает отрицательную степень окисления и имеет больше шансов образовывать отрицательные ионы. Таким образом, фосфор, как все неметаллы, обладает только очень слабыми восстановительными свойствами и более сильными окислительными функциями. Сурьма, имея большие размеры атома, будет легче отдавать электроны внешнего энергетического уровня, чем принимать и поэтому будет проявлять восстановительные функции, т. е. обладать характерными металлическими свойствами.

Водородное соединение сурьмы (SbH₃ — стибин) обладает более сильными восстанови-тельными свойствами, чем водородное соединение фосфора (РН₃ — фосфин). Это объясняется тем, что в группах с ростом порядкового номера элемента закономерно возрастают радиусы атомов элементов и, соответственно ионные радиусы. Ион Sb 3- имеет больший диаметр, чем ион Р 3- , поэтому иону сурьмы значительно легче отдать электроны (из-за большего радиуса иона требуется меньше энергии на отрыв электрона).

Задание 52.
Исходя из положения металла в периодической системе, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов более сильное основание: Ва(ОН)₂ или Мg(OH)₂; Ca(OH)₂ или Fе(ОН)₂; Сd(ОН)₂ или Sr(OH)₂.
Решение:
Гидроксиды можно изобразить общей формулой ЭОН, где Э – металл. Гидроксиды могут диссоциировать по схеме:

Диссоциация зависит от прочности и полярности связей Э — О и О — Н и может протекать по двум направлениям:

Прочность связей определяется разностью электроотрицательностей компонентов, размерами и эффективными зарядами ионов. Если прочность связей Э — О и О — Н близки или равны , то диссоциация гидроксида может одновременно протекать и по основному (I), и по кислотному типу (II). В этом случае речь идёт об амфотерных электролитах (амфолитах):

где Э – элемент (металл или неметалл); n+ — положительная степень окисления элемента.

а) Ва(ОН)₂ будет более сильным основанием, чем Mg(OH)₂, так как эти элементы стоят во IIА- группе главной подгруппе, а в группе у элементов с увеличением порядкового номера увеличиваются размеры атомов (ионов), что уменьшает прочность связей Ва 2+ с ОН — , чем у Mg 2+ с ОН — .

б) Ca и Fe – элементы большого ряда четвёртого периода периодической системы химических элементов, поэтому с ростом порядкового номера элемента будет наблюдаться рост эффективного заряда, что приводит к уменьшению размеров атома (радиус атома железа будет намного меньше, чем радиус атома кальция). Из-за чего связь между Са 2+ и ОН — будет значительно меньше, чем между Fe 2+ с ОН — , значит, Са(ОН) 2 будет проявлять сильнее основные свойства, чем Fe(ОН)₂.

в) Стронций – типичный р-элемент IIА- группы, а кадмий – d-элемент IIВ- группы и у их атомов на внешнем энергетическом уровне содержатся по два электрона, поэтому они в своих соединения будут проявлять степень окисления +2. У кадмия порядковый номер (48) значительно больше, чем у стронция (38), поэтому радиус иона кадмия (Cd 2+ ) имеет большее численное значение, чем у иона стронция (Sr 2+ ), значит, связь между ионами Cd 2+ и ОН — будет прочнее, чем связь между Sr 2+ и ОН — , Sr(OH)₂ будет проявлять меньше основных свойств чем Cd(ОН)₂.

Задание 53.
Исходя из степени окисления атомов соответствующих элементов, дайте мотивированный ответ на вопрос: какой из двух гидроксидов является более сильным основанием: СuОН Или Сu(OH)₂; Fе(ОН)₂ или Fе(ОН)₃; Sn(ОН)₂ или Sn(ОН)₄? Напишите уравнения реакций, доказывающих амфотерность гидроксида олова (II).
Решение:
Если данный элемент проявляет переменную степень окисления (валентность) и образует несколько оксидов и гидроксидов, то с увеличением степени окисления свойства послед-них меняются от основных к амфотерным и кислотным. Это объясняется характером электролитической диссоциации (ионизации) гидроксидов ЭОН, которая в зависимости от сравнительной прочности и полярности связей Э — О и О — Н может протекать по двум направлениям:

Полярность связей, в свою очередь, определяется разностью электроотрицательностей компонентов, размерами и эффективными зарядами ионов. Диссоциация по кислотному типу (II) протекает, если
Е_О—Н > Е_Э—О (низкая степень окисления).

Если прочности связей Э — О и О — Н близки или равны, то диссоциация гидроксида может одновременно протекать и по основному (I), и по кислотному типу (II). В этом случае речь идёт об амфотерных электролитах (амфолитах):

где Э – элемент (металл или неметалл); n + — положительная степень окисления элемента. Таким образом, исходя из степени окисления атомов соответствующих элементов, можно уверенно считать, что, если элемент образует два гидроксида, то более сильным основанием будет тот гидроксид, в котором степень окисления элемента имеет меньшее численное значение.

Отсюда вытекает, что гидроксид меди (I) CuOH более сильное основание, чем гидроксид меди (II) Cu(OH)₂; а Fe(OH)₂ более сильное основание, чем Fe(OH)₃; Sn(OH)₂ более сильное основание, чем Sn(OH)₄.