Термодинамические марганца

Марганец — серебристо-белый твердый хрупкий металл. Его плотность 7,44 г/см , температура плавления 1245 °С. Известны четыре кристаллические модификации марганца, каждая из которых термодинамически устойчива в определенном интервале температур. Ниже 707 °С устойчив а-марганец, имеющий сложную структуру — в его элементарную ячейку входят 58 атомов. Сложность структуры марганца при температурах ниже 707° С обусловливает его хрупкость. Хрупкость — следствие того, что в структуре марганца при [c.518]

Марганец, технеций и рений — -переходные металлы VII группы — имеют внешние оболочки V. У марганца в связи с устойчивостью наполовину заполненной "-оболочки, состоящей из пяти электронов с параллельными спинами (конфигурация ), и высокими значениями потенциалов ионизации отделение всех семи валентных электронов при образовании кристаллической структуры оказывается уже невозможным. По-видимому, свободными электронами в металлическом состоянии могут стать не более двух электронов с внешнего -уровня. Это соответствует тому, что в наиболее прочных соединениях марганец двухвалентен (МпО). На значительно более низкую концентрацию свободных электронов в металлическом марганце (1—2 эл атом) указывает также резкое падение температуры плавления при переходе от ванадия (5- -) и хрома (6-)-) к марганцу (l" ). При низких температурах марганец образует сложные не типичные для металлов хрупкие структуры. До 727° устойчив а-Мп, имеющий сложную объемноцентрированную кубическую структуру с 58 атомами в элементарной ячейке, в которой 24 атома марганца, по-видимому, находятся в двухвалентном состоянии (Мп " ), а остальные — в одновалентном (Мп ). Средняя электронная концентрация близка поэтому к 1,5. В интервале 727—1095° стабилен р-Мп, имеющий сложную плотную кубическую упаковку с 20 атомами в элементарной ячейке. Структура состоит из ионов и Мп и характеризуется электронной концентрацией 1,5 и координационными числами для обоих сортов ионов, близкими к 12. Такой тип структуры имеют многие электронные фазы с электронной концентрацией например AgHg. При еще более высоких температурах (1095—1134°) появляется плотная кубическая модификация "f-Mn, имеющая после закалки небольшую тетрагональность (с/а=0,95). Между 1134° и температурой плавления (1244°) существует объемноцентрированная кубическая модификация 6-Мп. Марганец, помимо устойчивых соединений, где он двухвалентен, образует, хотя и менее устойчивые, одновалентные соединения. Коулз, Юм-Розери и Мейер считают одновалентным марганец в uaMnIn. Доказательством того, что марганец может находиться в собственной решетке в одновалентном состоянии, служат более низкие температуры его плавления и кипения, меньшие теплоты плавления и испарения и очень высокое давление паров по сравнению с его соседом — железом, атомы которого в металлическом состоянии двухкратно ионизированы (Fe " ). Эти константы марганца ближе к соответствующим термодинамическим характеристикам меди, атомы которой в металлическом состоянии однократно ионизированы (Си " "). [c.225]

В нейтральных водных средах корродируют щелочные и щелочно-земельные металлы, магний, алюминий, цинк, железо, марганец, хром и даже титан. Поэтому такие металлы характеризуют как металлы с повышенной термодинамической нестабильностью. При понижении значений pH (в кислых средах) коррозии подвергаются кобальт, никель, свинец, молибден, вольфрам. Особенно активно разрушает металлы вода, содержащая растворенный в ней кислород, так как потенциал такой окислительной системы (О2 + Н2О) может достигать +0,815 В. [c.258]

Габер по совету Вальтера Нернста решил проверить возможность каталитического синтеза аммиака при высоком давлении. В качестве катализатора он использовал платиновую фольгу и высокодисперсные железо и марганец. К концу 1908 г. стало ясно, что синтез аммиака из элементов ограничен определенными термодинамическими условиями и не может быть осуществлен столь же успешно, как получение серной кислоты, где большая часть ЗОг превращается в ЗОз. [c.198]

При pH = 7 и рн2 =1 атм ен+/н = —0,414 в. Следовательно, в нейтральных растворах в отсутствие кислорода все металлы с более отрицательным электродным потенциалом будут восстанавливать водород из воды. И наконец, в щелочных средах ен+/н Р1 — —0,828 в термодинамически неустойчивы щелочные и щелочноземельные металлы, а также цинк, алюминий и марганец. [c.223]

Нанример, для синтеза Сг(СО)в и Мп2(С0)ю был использован бензофенон-кетил натрия (см. разд. П, Д, Е). Однако между синтезами карбонилов хрома и карбонилов марганца существует важное различие. При синтезе карбонила хрома в конце реакции, по-видимому, образуется гексакарбонил хрома, тогда как при синтезе карбонила марганца в конечной реакционной смеси марганец присутствует в виде аниона [Мп(СО) 5 Поскольку известно, что восстановленная форма карбонила хрома [Сг(С0)5] существует (эта форма образуется при восстановлении Сг(СО)в натрием в жидком аммиаке), возникает вопрос, почему применение системы бензофенон — натрий дает только такие соединения, в которых металл находится в нулевом окислительном состоянии. По-видимому, при объяснении этого различия следует учитывать как термодинамические, так и кинетические факторы, причем первые связаны с восстановительными потенциалами карбонила, а вторые — с механизмом восстановления карбонила системой бензофенон — натрий. [c.16]

Марганец(П1) термодинамически неустойчив в водных растворах он диспропорционирует в кислой и в щелочной средах [c.353]

Обращает йа себя внимание тот факт, что идрцяальные поляризационные кривые окисления меди из нелегированной и легированной латуней, как правило, не совпадают. В соответствии с [21, 24, 45] это свидетельствует об изменении термодинамической активности меди а поверхности растворяющегося сплава. Так, снижение этой активадти характерно для а-латуней, легированных оловом, мышьяком, фосфором, никелем, серебром, золотом [24, 25, 137, 197— 199]. На р-латунях к аналогичному результату приводит легирование оловом, никелем, серебром, золотом, германием, кремнием >[24, Л 37]. В частности, при введении в сплав Си442п олова (1 ат.%) активность меди уменьщается с 3,8 до 1,8 [137]. Введение же таких элементов, как марганец, железо, кадмий, повыщает ее термодинамическую активность [24 . [c.176]

Марганец —серебристо-белый твердый хрупкий металл. Его плотность 7,44 г/см , температура плавления 1244 °С. Известны четыре кристаллических модификации марганца, каждая из которых термодинамически устойчива в определенном интервале температур. Ниже 727 °С устойчив а-марганец, имеющий сложную струк- гуру. — в его элементарную ячейку входят 58 атомов. Сложность [c.654]

В определенных условиях охлаждения чугун выделяет углерод не в виде цементита, а частично в форме графита (термодинамически устойчивая форма). Это зависит от содержания в сплаве других составных частей кремний способствует выделению углерода в виде графита, а марганец — в виде цементита. [c.663]

К металлам с низкой термодинамической устойчивостью принадлежат литий, бериллий, магний, цинк, алюминий, титан, цирконий, ванадий, ниобий, хром, марганец, железо и др., имеющие стандартный потенциал отрицательнее —0,414 в. Указанные металлы корродируют в нейтральных водных средах, даже не содержащих кислорода. [c.5]

В этой связи представляются интересными недавные эксперименты, проведенные Пфейффером и Зоммером [217]. Как они отмечают, некоторые металлические материалы не окисляются приблизительно до 1100° С, хотя термодинамические соображения заставляют думать, что в этих условиях должны были бы образовываться окисные слои. С качественной стороны было показано, что этот эффект объясняется улетучиванием металла. Из сплава, содержавшего 71%Ы1, 11% Ре, 14% Си и 1% Мп, в атмосфере инертного газа при давлении 1 атм с большой скоростью испарялись и марганец, и медь. Небольшие частицы окпси магния (1—3 мкм), помещавшиеся на поверхности сплава, сохранялись нетронутыми при 1000° С, ио постепенно исчезали при 1100° С вследствие испарения. При 1200° С они полностью исчезали за 6 мин. Частицы окиси алюминия (10 мкм) улетучивались медленнее. [c.70]

Б. Патентные заявки на получение смеси углеводородов и кислородсодержащих органических соединений из окиси углерода и водорода под высоким давлением (100 атм и выше), выпущенные в 1913 г. Badis he Anilin und Sodafabrik. В качестве катализаторов были предложены разнообразные металлы, как, например, никель, кобальт, железо, марганец, хром, титан, осмий, церий, молибден, цинк, палладий. В основу этих работ были положены термодинамические расчеты [6]. Впоследствии оказалось, что только некоторые из металлов, указанных в патентных заявках, пригодны в качестве катализаторов. [c.184]

Поэтому термодинамически возможна коррозия этих металлов с выделением водорода в кислой среде и с поглощением кислорода. Однако вследствие способности к пассивации /-металлы IV - VII групп (за исключением марганца) устойчивы на воздухе, а большинство из них и в агрессивных средах. Химическая устойчивость их возрастает в группах при увеличении атомного номера. Так, если хром и марганец растворяются в разбавленных соляной, азотной и серной кислотах, то рений лишь в НКОз и горячей Н2804, а вольфрам в горячей смеси фтороводородной (плавиковой) и азотной кислот [c.371]

Термодинамический анализ процессов переработки насыщенных растворов сульфатов выполнен для марганец-цинковых и никель-цинковых ферритообразующих систем. В результате анализа в среде воздуха обнаружено, что конденсированная фаза МпО существует в интервале температур 600—3200 К. При температурах менее 600 К МпО доокисляется до МпОг. Оксид железа (КегОз) существует до 1400 К, переходя затем в Кез04. Оксиды цинка и никеля присутствуют в конденсированной фазе до 1800 К. Область одновременного существования оксидов железа (РегОз), марганца (МпО), цинка и никеля находится в интервале 600—1400 К. Газовая фаза в интервале температур существования конечного продукта состоит из N2, Н2О, О2, SO2 и SO3. [c.254]

При термодинамическом анализе процесса синтеза марганец-цинковых ферритовых порошков из хлоридных растворов в окислительной среде (рис. 4.32) показано, что одновременное существование ЕегОз и МпО отмечается в интервале температур 600— 1300 К. Нижняя граница обусловлена присутствием в равновесном составе МпОг, верхняя — Кез04. Оксид цинка и феррит цинка отмечаются в интервале 550—900 К с максимумом концентраций при 700 К. В этом же температурном интервале происходит образование газообразного Zn b. [c.254]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология