План лекции: Международная система единиц Атомно-молекулярное учение Стехиометрия химических реакций

Соединения Мn (VI), Тс (VI), Re (VI). Соединения, в которых степень окисления марганца и его аналогов +6, немногочисленны. Из них более устойчивы соединения рения и технеция, для которых известны фториды и хлориды, ряд оксогалидов и оксиды, например:
ReF₆, ReOF₄, ReO₃.
Галиды, оксогалиды и оксиды Тс (VI) и Re (VI) — кислотные соединения. Им соответствуют анионные комплексы, например:
ReF₆ ReOF₄ ReO₃
[ReF₈]^2- [ReOF₅]^- [ReO₄]^2-
Так, жидкий ReF₆ взаимодействует с фторидами щелочных металлов с образованием солей иона ReF₈^2-:
2KF + ReF₆ = K₂[ReF₈].
Производные ионов [ЭOF₅]^- и [ЭO₄]^2- получают косвенным путем.
Степень окисления +6 марганца несколько стабилизируется в анионе МnО₄^2-, называемом манганатом. Производные МnО₄^2-, , и ReО₄^2- (темно-зеленого цвета) в водных растворах сущест­вуют лишь при большом избытке щелочи, в противном случае диспропорционируют по схеме:
3ЭО₄^2- + 2H₂O = 2ЭО₄^- + ЭО₂ + 4ОН^-.
Особо легко этот процесс происходит в кислой среде, поэтому производные водорода типа Н₂ЭО₄ не образуются.
Соединения Мn (VII), Тс (VII), Re (VII). Устойчивость соеди­нений в ряду Мn (VII), Тс (VII) и Re (VII) повышается. Так, для Мn (VII) известны лишь оксид Мn₂О₇ и оксофторид MnO₃F, а для Re (VII) получена вся гамма соединений ряда ReF₇—ReOF₅— —ReO₂F₃—ReO₃F—Re₂O₇.
Марганцу (VII), технецию (VII) и рению (VII) отвечают устой­чивые анионные тетраэдрические комплексы типа ЭО₄^-.
Оксид марганца (VII) Мn₂О₇ — неус­тойчивая зеленовато-черная маслянистая жидкость. Его получают действием концентрированной Н₂SO₄ на манганаты (VII):
2КМnО₄ + Н₂SO₄ = Мn₂О₇ + K₂SO₄ + Н₂О.
Если не применять специальных мер, Мn₂О₇ разлагается со взрывом:
2Мn₂О₇ = 4МnO₂ + 3О₂.
Оксид технеция (VII) Тс₂О₇ и оксид рения (VII) Re₂O₇ — устойчивые кри­сталлические вещества желтого цвета. Их можно получить непо­средственным окислением простых веществ.
Тетраоксоманганат (VII) водорода НМnО₄ в свободном состоя­нии не получен, максимально возможная концентрация его водных растворов 20%. Тетраоксотехнат (VII) водорода НТсО₄ — красное кристаллическое вещество, тетраоксоренат (VII) водорода HReO₄ не выделен. В водных растворах НЭО₄ являются сильными кислотами, (называемыми соответственно марганцовой, технециевой и рениевой. В ряду НМnО₄—НТсО₄—HReO₄ сила кислот несколько уменьшается.
Большинство производных МnО₄^-, ТсО₄^- и ReO₄^- (называемые перманганатами, пертехнатами и перренатами) хлрошо растворимо в воде. Сравнительно трудно растворимы соли K⁺, Rb⁺ и Cs⁺. Ион МnО₄^- красно-фиолетового, ТсО₄^- розового цвета, ReO₄^- бесцветен.
Соединения марганца (VII) — сильные окислители. Например, при соприкосновении с Мn₂О₇ эфир и спирт воспламеняются. Тетраоксоманганаты (VII) в качестве сильных окислителей широко при­меняются в лабораторной практике. Возможны следующие направ­ления восстановления иона МnО₄^-:
Среда
кислая: МnО₄^- + 8Н⁺ + 5e = Mn²⁺ + 4Н₂О,
нейтральная и щелочная: МnО₄^- + 2Н₂О + 3e = MnO₂ + 4OH^-,
сильнощелочная: МnО₄^- + 1е = МnО₄^2-.
В кислой среде образуются катионные комплексы типа [Мn(ОН₂)₆]²⁺, в сильнощелочной среде — анионы МnО₄^2- в нейтральной и щелочной — производные Мn (IV), обычно МnО₂. При нагревании оксоманганаты (VII) распадаются:
2КМnО₄ = К₂МnО₄ + МnО₂ + О₂.
Эта реакция используется в лаборатории для получения кислорода.
Из соединений элементов подгруппы марганца наибольшее при­менение имеет МnО₂. Это исходный продукт для получения всех остальных производных марганца. Диоксид применяют также в ка­честве катализатора, дешевого окислителя, деполяризатора в галь­ванических элементах и т. д.