На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Марганец

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 10.07.2012. Сдан: 2010. Страниц: 4. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


Содержание  
1 Введение ……………………………………………………………….  
2 История открытия ……………………………………………………..  
3 Распространённость  в природе ………………………………………  
4 Минералы марганца …………………………………………………..  
5 Получение ……………………………………………………………..  
6 Физические  свойства ………………………………………………….  
7 Химические  свойства …………………………………………………  
8 Применение  в промышленности ……………………………………..  
9 Определение методами химического анализа ………………………  
10 Биологическая роль и содержание в живых организмах …………...  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Введение
Ма?рганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма?нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре; но нередко читают и как манган). Простое вещество марганец (CAS-номер: 7439-96-5) — металл серебристо-белого цвета. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой. 

История открытия
Один  из основных материалов марганца —  пиролюзит — был известен в  древности как черная магнезия и  использовался при варке стекла для его осветления. Его считали  разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается  магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом черной магнезии, к  которому магнит «равнодушен». В 1774 г. шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от немецкого Manganerz — марганцевая руда). 

Распространённость  в природе
Марганец  — 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа — второй тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). Весовое количество марганца увеличивается от кислых (600 г/т) к  основным породам (2,2 кг/т). Сопутствует  железу во многих его рудах, однако встречаются и самостоятельные  месторождения марганца. В чиатурском месторождении (район Кутаиси) сосредоточено до 40 % марганцевых руд. Марганец, рассеянный в горных породах вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10?7—10?6%), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO2·xH2O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железо-марганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди, никеля, кобальта). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.
В России является остродефицитным сырьём, известны месторождения: «Усинское» в Кемеровской  области, «Полуночное» в Свердловской, «Порожинское» в Красноярском крае, «Южно-Хинганское» в Еврейской автономной области, «Рогачёво-Тайнинская» площадь и «Северо-Тайнинское» поле на Новой Земле. 

Минералы  марганца
пиролюзит MnO2·xH2O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца);
манганит (бурая манганцевая руда) MnO(OH) (62,5 % марганца);
браунит 3Mn2O3·MnSiO3 (69,5 % марганца);
гаусманит (MnIIMn2III)O4
родохрозит (марганцевый шпат, малиновый шпат) MnCO3 (47,8 % марганца);
псиломелан mMnO • MnO2 • nH2O (45-60 % марганца);
пурпурит (Mn3+[PO4]), 36,65 % марганца. 

Получение
1. Алюминотермическим  методом, восстанавливая оксид  Mn2O3, образующийся при прокаливании  пиролюзита:
4MnO2 >  2Mn2O3 + О2
Mn2O3 + 2Al > 2Mn + Al2O3 

2. Восстановлением  железосодержащих оксидных руд  марганца коксом. Этим способом  в металлургии обычно получают  ферромарганец (?80 % Mn). 

3. Чистый  металлический марганец получают  электролизом 

Физические  свойства
Некоторые свойства приведены в таблице. Другие свойства марганца:
Работа  выхода электрона: 4,1 эВ
Коэффициент линейного температурного расширения: 0,000022 см/см/°C (при 0 °C)
Электропроводность: 0,00695?106 Ом?1·см?1
Теплопроводность: 0,0782 Вт/см·K
Энтальпия атомизации: 280,3 кДж/моль при 25 °C
Энтальпия плавления: 14,64 кДж/моль
Энтальпия испарения: 219,7 кДж/моль
Твёрдость
по шкале  Бринелля: Мн/м?
по шкале  Мооса: 6
Давление  паров: 121 Па при 1244 °C
Молярный  объём: 7,35 см?/моль 

Химические  свойства
Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электродуОкисленная форма Восстановленная форма Среда E0, В
Mn2+ Mn H+ ?1,186
Mn3+ Mn2+ H+ +1,51
MnO2 Mn3+ H+ +0,95
MnO2 Mn2+ H+ +1,23
MnO2 Mn(OH)2 OH? ?0,05
MnO42? MnO2 H+ +2,26
MnO42? MnO2 OH? +0,62
MnO4? MnO42? OH? +0,56
MnO4? H2MnO4 H+ +1,22
MnO4? MnO2 H+ +1,69
MnO4? MnO2 OH? +0,60
MnO4? Mn2+ H+ +1,51 
 

Характерные степени окисления марганца: +2, +3, +4, +6, +7 (+1, +5 мало характерны).
При окислении  на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2 > MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород (Mn + 2H2O >(t) Mn(OH)2 + H2^), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.
Марганец  поглощает водород, с повышением температуры его растворимость  в марганце увеличивается. При температуре  выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу  нитриды.
Углерод реагирует с расплавленным марганцем образуя карбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.
C соляной  и серной кислотами реагирует  по уравнению:
Mn + 2H+ > Mn2+ + H2^ 

С концентрированной  серной кислотой реакция идёт по уравнению:
Mn + 2H2SO4(конц.) > MnSO4 + SO2^ + 2H2O
С разбавленой азотной кислотой реакция идёт по уравнению:
3Mn + 8HNO3(разб.) > 3Mn(NO3)2 + 2NO^ + 4H2O
В щелочном растворе марганец устойчив.
Марганец  образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7.
Mn2O7 в  обычных условиях жидкое маслянистое  вещество тёмно-зелёного, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной  серной кислотой воспламеняет  органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn2O3 и MnO2, а также комбинированный оксид Mn3O4 (2MnO·MnO2, или соль Mn2MnO4).
При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:
2MnO2 + 4KOH + O2 > 2K2MnO4 + 2H2O
Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция:
3K2MnO4 + 3H2SO4 > 3K2SO4 + 2HMnO4 + MnO(OH)2v + H2O
Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4? и из него выпадает коричневый осадок гидроксида марганца (IV).
Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI).
При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция  идёт по уравнению (на примере перманганата калия):
2KMnO4 >(t) K2MnO4 + MnO2 + O2^
Под действием  сильных окислителей ион Mn2+ переходит  в ион MnO4?:
2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 > 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O
Эта реакция  используется для качественного  определения Mn2+ (см. в разделе «Определение методами химического анализа»).
При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окислления. Подробное описание реакции см. в разделе «Определение методами химического анализа».
Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основной характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора:
MnO2 + 4HCl >(t) MnCl2 + Cl2^ + 2H2O 

Применение  в промышленности
Марганец  в виде ферромарганца применяется  для «раскисления» стали при её плавке, то есть для удаления из неё кислорода. Кроме того, он связывает серу, что также улучшает свойства сталей. Введение до 12-13 % Mn в сталь (так называемая Сталь Гадфильда), иногда в сочетании с другими легирующими металлами, сильно упрочняет сталь, делает её твердой и сопротивляющейся износу и ударам (эта сталь резко упрочняется и становится тверже при ударах). Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится до 20 % Mn.
Сплав 83 % Cu, 13 % Mn и 4 % Ni (манганин) обладает высоким электросопротивлением, мало изменяющимся с изменением температуры. Поэтому его применяют для изготовления реостатов и пр.
Марганец вводят в бронзы и латуни.
Значительное  количество диоксида марганца потребляется при производстве марганцево-цинковых гальванических элементов, MnO2 используется в таких элементах в качестве окислителя-деполяризатора.
Соединения  марганца также широко используются как в тонком органическом синтезе (MnO2 и KMnO4 в качестве окислителей), так и промышленном органическом синтезе (компоненты катализаторов окисления углеводородов, например, в производстве терефталевой кислоты окислением p-ксилола, окисление парафинов в высшие жирные кислоты).
Цены  на металлический марганец в слитках  чистотой 95 % в 2006 году составили в среднем 2,5 долл/кг.
Арсенид марганца обладает гигантским магнитокалорическим эффектом, усиливающимся под давлением. Теллурид марганца перспективный термоэлектрический материал(термо-э.д.с 500 мкВ/К). 

Определение методами химического  анализа
Марганец  принадлежит к пятой аналитической  группе катионов.
Специфические реакции, используемые в аналитической  химии для обнаружения катионов Mn2+ следующие:
1. Едкие  щёлочи с солями марганца (II) дают  белый осадок гидроксида марганца (II):
MnSO4+2KOH>Mn(OH)2v+K2SO4
Mn2++2OH?>Mn(OH)2v
Осадок  на воздухе меняет цвет на бурый из-за окисления кислородом воздуха.
Выполнение  реакции. К двум каплям раствора соли марганца добавляют две капли  раствора щёлочи. Наблюдают изменение  цвета осадка.
2. Пероксид водорода в присутствии щёлочи окисляет соли марганца (II) до тёмно-бурого соединения марганца (IV):
MnSO4+H2O2+2NaOH>MnO(OH)2v+Na2SO4+H2O
Mn2++H2O2+2OH?>MnO(OH)2 v+H2O
Выполнение  реакции. К двум каплям раствора соли марганца добавляют четыре капли  раствора щёлочи и две капли раствора H2O2.
3. Диоксид  свинца PbO2 в присутствии концентрированной  азотной кислоты при нагревании  окисляет Mn2+ до MnO4? с образованием  марганцевой кислоты малинового  цвета:
2MnSO4+5PbO2+6HNO3>2HMnO4+2PbSO4v+3Pb(NO3)2+2H2O
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.