| Скачать .docx |
Реферат: Лабораторная работа: Оксогидроксид марганца (III) MnO(OH) и его синтез
1. Оксогидроксид марганца ( III ) MnO ( OH )
Исходное вещество MnO(OH) относительно устойчиво, и даже встречается в природе в виде минерала манганата. Это вещество бурого цвета. Образование этого соединения можно представить реакцией:
2MnSO4 + H2 O2 + 4NH3 + 2H2 O- 2MnO(OH) +2 (NH4 )2 SO4
В начале возможно образование соединения Mn(OH)3 , которое в результате оксоляции теряет воду.
Mn(OH)3 -MnO(OH) + H2 O
MnO(OH) обладает индивидуальными рентгеновскими характеристиками. Он темно-коричного цвета. Кристаллическая решетка у гаммы MnO(OH) ромбическая. Встречается в природе в виде минерала манганита. Используется для получения гамма Mn2O3.
2. Триоксалатоманганат ( III ) калия K 3 [ Mn ( C 2 O 4 )3 ]*3 H 2 O
Как правило, синтез комплексов MnIII сводится к окислению соединений MnII перманганатом калия в присутствии соответствующего лиганда. Так, при синтезе триоксалатоманганата (III) калия сначала восстанавливают перманганат калия щавелевой кислотой до MnII а затем после подщелачивания раствора карбонатом калия окисляют MnII до MnIII постепенным добавлением твердого KMnО4 , суммарно:
KMnO4
+ 5H2
C2
O4
+ 10H2
O + K2
CO3
-K3
[Mn(C2
O4
)3
]*3H2
O
+ 5CO2
+12H2
O
Кристаллы комплекса K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O темного красно-фиолетового цвета в темноте при 200 С устойчивы продолжительное время. В очень разбавленных растворах красно-фиолетовый цвет комплекса переходит в желтовато-коричневый вследствие практически мгновенной замены одного оксалатного лиганда на две молекулы воды, что является свидетельством лабильности (кинетической неустойчивости) комплекса:
[Mn(C2
O4
)3
]3-
+ 2H2
O 
[Mn(C2
O4
)2
(H2
O)2
]-
+ C2
O4
2-
Очень чистые препараты K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O устойчивы в темноте при 200 С в течение продолжительного времени. При -60 С могут храниться неограниченно долго. Растворимость в воде хорошая. Концентрированные растворы окрашены в глубокий красно-фиолетовый цвет.
3. Диоксалатодиакваманганат (III) калия
K3 Mn(C2 O4 ) в воде и на свету дает K [Mn(C2 O4 )2 (H2 O)2 ]. Оно желто-коричного цвета. Изменение окраски объсняется протекающей мгновенно равновесной реакцией:
[Mn(C2
O4
)3
]3-
+ 2H2
O [Mn(C2
O4
)2
(H2
O)2
]-
+ C2
O4
2-
Экспериментальная часть
Синтез MnO(OH).
В большом химическом стакане растворила 4,46г MnSO4 *4H2 O в 90 мл воде. Потом прибавила 68 мл 3 % – ного раствора H2 O2 , а затем при температуре раствора 200 C и при очень сильном перемишивании добавила 120 мл разбавленный раствор аммиака.
Выделяющую кислород темную коричнево-черную суспензию нагрела 4 мин. тотчас же после приливания раствора аммиака. После этого отфильтровала раствор. Получила MnO(OH). При осторожном обезвоживании 
- MnO(OH) в вакууме при 2500
С можно получить -Mn2
O3.
2MnSO4 *4H2 O+H2 O2 +4NH3 -2MnO(OH)+2 (NH4 )2 SO4 +6H2 O
оксогидроксидтриоксалатоманганатдиоксалатодиакваманганат
Синтез K3 [Mn(C2O4) 3]*3H2O.
Я использовала MnO(OH), H2C2O4, K2C2O4 для получения триоксолатоманганат (III) калия. Я взяла 0.75 г. H2C2O4 и 0.75 г. K2C2O4 и каждый растворила в 6 мл воды. Дальше смешала растворы этих двух соединений и добавила к ним 0.5 г. MnO(OH). Образовалась смесь красно-фиолетового цвета. Отфильтровала через воронку Бюхнера и увидела получившиеся кристаллы K3 [Mn(C2O4) 3]*3H2O.
Получение K [Mn(C2 O4 )2 (H2 O)2 ]
Для получения этого комплекса мы повторим путь синтеза MnO(OH), и K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O. Только в случае, когда образовался последний комплекс, при отфильтрованиа осадка K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O мы специально добавили дистиллированной воды, с тем чтобы быстро произошло реакция:
K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O-K [Mn(C2 O4 )2 (H2 O)2 ] + K2 C2 O4 + H2 O(раствор)
K3 [Mn(C2 O4 )3 ]*3H2 O-красно-фиолетовый
K [Mn(C2 O4 )2 (H2 O)2 ]- желто-коричневый
Две молекулы воды при этом входят во внутреннюю координационную сферу и молекулы воды уводят K2 C2 O4 из реакционной зоны т. е. Последняя часть синтеза произошла в воронке со стеклянным пористым дном. В результате получился желто-коричневый осадок (цвет характерен для K [Mn(C2 O4 )2 (H2 O)2 ]). Осадок окончательно отфильтровали на этой воронке, высушили на фильтровальной бумаге на воздухе. Ясно, что во всех операциях мы не проводим затемнения стаканов, сосудов, воронки.
В доступный литературе мы не нашли сведений об устойчивости манганатов (III). Но можно предложить, что комплекс, содержащий воду во внутренней координационной среде, будет устойчивее, поскольку в стехиометрическом ряду лигандов H2 O стоит правее чем C2 O4 2-
Cl- <F- <C2 O4 2- <H2 O<NH3 <CN-
Список литературы
1. Брауэр. Руководство по неорганическому синтезу. М.: Мир. 1985. Т. 5. с. 1684, 1694–1695.
2. Ю.Д. Третьяков, Л.И. Мартыненко, А.Н. Григорьев, А.Ю. Цивадзе. Неорганическая Химия. Химия элементов. Том 1. с. 4/0.
3. М.Е. Тамм, Ю.Д. Третьяков. Неорганическая химия в трех томах. Том 1. Физико-химические основы неорганической химии. 2004. с. 189–195.