Kimyo” kafedrasi mudiri dots. H. T. Avezovga 5140500 – Kimyo ta’lim yo’nalishi 1-kim-18 guruhi talabasi Mo’minov Murodjon nomidan

2.1 Marganesning birikmalari.
Marganes o’z birikmalarida 2 valentlidan 7 valentligacha bo’lishi mumkin.Maganesning valentliliga qarab birikmalarining xossalari ham turlicha bo’ladi.Marganes elementi uchun uning beshta oksid hosil qila olishi xarakterlidir. Quyida marganes bilan kislorod birikmalarining xossalari keltirilgan:

MnO - marganes (II) - oksid – asosli oksid:

Mn₂O₃ - marganes (III) – oksid – asosli oksid:

MnO­₂ - marganes (IV) – oksid – amfoter oksid:

(MnO₃ ) – marganes (VI) – oksid – kislotali oksid:

Mn₂O₇ - marganes (VII) – oksid –kislotali oksid:

Demak marganes valentligining ortishi bilan asoslik xossasi kamayib, kislotalik xossalari ortib boradi.

MnO ga muvofiq keladigan Mn²⁺ ning tuzlari va Mn₂O₇ ga muvofiq keladigan

HMnO₄ tuzlari marganesning ahamiyatli birikmalaridir.

Marganesning yuqori oksidlarini vodorod bilan qaytarish orqali marganes(II) – oksid hosil qilinadi. U suvda erimaydigan va havoda oson oksidlanadigan yashil tusli moddadir.

Tabiatda ikki valentli marganesnini MnS, MnCO₃ kabi birikmalari uchraydi. Mn²⁺ ning tuzlarini hosil qilish uchun odatda MnO₂ ga kislotalar ta’sir ettiriladi:

MnO₂ + 4HCl = MnCl₂ + Cl₂ +2H₂O

2MnO₂ + H₂SO₄ = MnSO₄ + O₂ + 2H₂O

Marganesning boshqa minerallariga kislotalar ta’sir ettirish yo’li bilan ham Mn²⁺ tuzlarini hosil qilish mumkin. Reaksiya qizdirish yo’li bilan olib boriladi. Mn²⁺ tuzlarining ko’pchiligi pushtidir., xlorid nitrat va sulfatlari suvda yaxshi eriydi.

Mn²⁺ tuzlariga ishqorlar ta’siridan oq cho’kma marganes(II)-gidroksid hosil bo’ladi:

Mn(NO₃)₂ + 2NaOH = Mn(OH)₂ + 2NaNO₃

Mn(OH)₂ suv ishtirokida havo kislorodi bilan oksidlanib, Mn(OH)₄ ga aylanadi.

2Mn(OH)₂ + O₂+H₂O = 2Mn(OH)₄

2.rasm Marganes(II) oksidi strukturasi.

MnO₂ni 800C gacha qizdirish yo’li bilan uch valentli Mn oksidi Mn₂O₃ni hosil qilish mumkin.

4MnO₂ = 2Mn₂O₃ +O₂

Mn₂O₃ –qora tusli modda, tabiatda gidrat Mn₂O₃ *H₂O holida uchraydi va manganit deb ataladi. Mn₂O₃ ga muvofiq keladigan tuzlar beqarordir.Mn(OH)₃ – g’oyat kuchsiz asos bo’lib suvda erimaydi.

Marganes (IV)-oksid MnO2 qora tusli modda: bu modda marganesning eng barqaror birikmasi bo’lib, amfoterlik xossalariga ega va kuchli oksidlovchidir.

MnO₂ qattiq qizdirilganda (900-10000C dan yuqorida) kislorodning bir qismini yo’qotib, Mn2O3 ga aylanadi: [5]

3MnO₂ = Mn₃O₄ + O₂

Buni manganat kislotasining Mn tuzi marganes manganat yoki MnO* Mn₂O₃ deb qarash mumkin. Qo’ng’ir tusli bu modda tabiatda ham uchraydi va gausmanit deb ataladi.

Marganesning barcha birikmalari ham marganesning o’zi ham MnO₂ dan olinadi.MnO₂ laboratoriyalarida bertole tuzidan kislorod olishda katalizator sifatida ishlatiladi.MnO₂ gugurt sanoatida ishlatiladi.Shisha ishlab chiqarishda shishaning yashil tusini yo’qotish uchun unga MnO₂ qo’shiladi.Shisha tarkibida Fe²⁺ borligidan shisha yashil tusda bo’ladi.MnO₂ esa Fe²⁺ ni oksidlab Fe³⁺ ga aylantiradi. Fe³⁺ birikmalari shishaga sarg’ish tus beradi. MnO₂ dagi Mn⁴⁺ esa Mn²⁺ ga qadar qaytarilib ko’k tusli Mn²⁺ silikat hosil qiladi. Fe²⁺ ning sarg’ish tusi bilan marganes silikatning ko’k tusi bir-birini yo’qotadi va natijada rangsiz shisha hosil bo’ladi. Konsentrlangan ishqoriy muhitda natriy permanganatni sulfitlar yoki yodidlar bilan qaytarish orqali ko’k tusli Na₂MnO₄ * 10H₂O olishga muvofiq bo’lingan:

MnO₄ + SO₃^2- +2OH^- = MnO₄^3- + SO₄^2- +H₂O

MnO₂ni Na₂O va nitritlar bilan qo’shib qizdirganda ham besh valentli marganes birikmasining hosil bo’lishi kuzatilgan. Olti valentli marganes, manganat kislota tuzlari Me₂MnO₄ holida mavjud. Manganat kislotasining o'zi ham uning angidridi ham erkin holatda olingan emas.

Manganatlar marganes oksidlarini ishqorlar bilan havo kislorodi yoki boshqa biror oksidlovchi ishtirokida qizdirish natijasida hosil bo’ladi:

4MnO₂ + 4KOH + 3O₂ = 2K₂MnO₄ + 2H₂O

K₂MnO₄ ishqoriy muhitda yoki suvda eritilganda yashil tusli eritma beradi. Lekin neytral va kislotali muhitda disproporsiyaga uchraydi.

3K₂MnO₄ + 2H₂O = 2 KMnO₄ + 2MnO₂ + 4KOH

Kaliy manganat 500 C gacha qizdirilganda kislorod chiqarib parchalanadi. 2K₂MnO₄ = 2K₂MnO₄ + O₂

Metall manganatlaridan BaMnO₄ suvda erimaydigan yashil bo’yoq sifatida ishlatiladi. Na₂MnO₄ rudalaridagi oltinni chiqarib olishda turli oksidlash prosseslarida qo’llaniladi. Manganatlar oksidlovchilar ta’siridan permanganatlarga o’tadi:

K₂MnO₄ + Cl₂ = KMnO₄ +2KCl

Permanganat kislota HMnO₄ uning angidridi Mn₂O₇ kaliy permanganatga konsentrlangan sulfat kislota ta’sir ettirish yo’li bilan hosil qilinadi:

2KMnO₄ + H₂SO₄ = Mn₂O₇ + K₂SO₄ + H₂O

Permanganat kislota va uning tuzlari. Mn₂O₇ suvda eriganida permanganat kislota HMnO₄ hosil bo’ladi. Permanganat kislota juda kuchli kislota bo’lib faqat suyultirilgan (20% gacha) eritmalarda mavjud.Uning o’zi ham tuzlari ham gunafsha tusli bo’ladi. Permanganat kislota ikki valentli marganes tuzlariga kislotali muhitda PbO₂ ta’sir ettirilganda ham hosil bo’ladi.

2Mn(NO₃)₂ + 6HNO₃ +5PbO₂ = 5Pb(NO₃)₂ +2HMnO₄ + 2H₂O

Olti valentli marganes birikmalari oksidlanganda ham permanganatlar hosil bo’ladi.

2MnO₄^2-+ Cl₂ = 2MnO₄^- + 2Cl^-

Texnikada manganatlarning eritmalarini elektroliz qilib permanganatlar olinadi.Kaliy permanganat nihoyatda muxim axamiyatga ega. U suvsiz holatda rombik sistemada kristallanadi. Uning solishtirma og’irligi d=2.7g/sm 20C da 100g suvda 6.3g KMnO₄ eriydi: kaliy permanganatni qizdira borilsa u 200C ga yaqin temperaturada parchalanadi:

2KMnO₄ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

KMnO4 bilan BaSO4 va KCeO4 izomorfdir.

Natriy permanganat NaMnO₄ * 3H₂O tarkibli gidrat hosil qiladi.

U suvda juda yaxshi eriydi va havoda yoyilib ketadi.

Permanganatlar ayniqsa KMnO₄ oksidlovchi va dezinfeksiyalovchi vositalar sifatida ishlatiladi. Kaliy permanganat eritmasi analitik kimyoda temir (II) tuzlarini

yodid, nitrit vaxokazolarni aniqlash uchun qo’llaniladi. KMnO₄ eritmasi katalizator ishtirokidagina gazsimon vodorodni oksidlaydi.

Kumush permanganat AgMnO₄ gazsimon CO ni yutish qobilyatiga ega bo’lganligi sababli niqoblar uchun ishlatiladi. Kaliy permanganat moddalarni kislotali muxitda ham ishqoriy va neytral muxitda ham oksidlay oladi.Agar oksidlash prossesi kislotali muhitda olib borilsa KMnO₄ tarkibidagi yeti valentli marganes qaytarilib ikki valentli holatga o’tadi.

Kislotali muhitda MnO4^- ioni o’ziga 5ta elektron biriktirib oladi. Oksidlash prossesi ishqoriy muhitda olib borilsa KMnO₄ tarkibidagi yetti valentli marganes o’ziga bir elektron biriktirib olib olti valentli marganesga o’tadi.

Neytral va kuchsiz ishqoriy muhitda yetti valentli marganes to’rt valentli marganesga o’tadi. Analitik kimyoda kaliy permanganat bilan oksidlash prosseslarini kislotali muhitda olib borib yaxshi natijalarga erishiladi.

Marganesni 2ta sulfidi bor:

1) Marganes disulfid MnS-jigarrang tusli qattiq modda d= 3.46g/sm: bu modda FeS kabi shaklda kristallanadi. Marganes disulfid quyidagi reaksiyaga muvofiq olinadi. MnO₂ + 2H₂S = MnS₂ + 2H₂O

U odatdagi sharoitda barqaror lekin qizdirilganda MnS bilan oltingugurt ajraladi. Bu moddaning magnit xossalarini tekshirish ko’rsatishiga qaraganda MnS₂ ga marganes ikki valentlidir Mn²⁺(S₂ )^2-

2) Marganes sulfid MnS- qovoq rang qattiq jism d=3.99g/sm u osh tuzi kabi shaklda kristallanadi. U ikki valentli marganes tuzlariga NH₄OH ishtirokida H₂S yuborish yo’li bilan olinadi.




3.rasm Marganes sulfidi.