Номер 1482, страница 232 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1482. *Марганец проявляет в соединениях степени окисления от $+2$ до $+7$. Приведите по одной формуле соединений, в которых атом марганца имеет указанные степени окисления.

Марганец (Mn) — переходный металл, который может проявлять различные степени окисления от +2 до +7. Ниже приведены примеры соединений для каждой из этих степеней окисления с обоснованием.

Степень окисления +2

Соединения марганца(II) являются наиболее устойчивыми. Примером является оксид марганца(II). В молекуле $MnO$ атом кислорода имеет стандартную степень окисления -2. Поскольку молекула в целом электронейтральна, степень окисления атома марганца должна быть +2, чтобы скомпенсировать заряд кислорода.

Ответ: $MnO$.

Степень окисления +3

Соединения марганца(III) менее стабильны и проявляют сильные окислительные свойства. Примером может служить оксид марганца(III). В формуле $Mn_2O_3$ три атома кислорода имеют суммарный заряд $3 \times (-2) = -6$. Этот заряд уравновешивается двумя атомами марганца, следовательно, каждый атом марганца имеет степень окисления $+6 / 2 = +3$.

Ответ: $Mn_2O_3$.

Степень окисления +4

Наиболее известным соединением марганца в этой степени окисления является диоксид марганца, проявляющий амфотерные свойства. В молекуле $MnO_2$ два атома кислорода имеют суммарный заряд $2 \times (-2) = -4$. Соответственно, степень окисления марганца равна +4.

Ответ: $MnO_2$.

Степень окисления +5

Данная степень окисления встречается редко. Соединения (гипоманганаты) неустойчивы. В качестве примера можно привести гипоманганат калия. В соединении $K_3MnO_4$ атомы калия имеют степень окисления +1, а атомы кислорода -2. Обозначив степень окисления марганца за $x$, получаем уравнение для электронейтральной молекулы: $3 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Решая уравнение, находим $3 + x - 8 = 0$, откуда $x = +5$.

Ответ: $K_3MnO_4$.

Степень окисления +6

Соединения марганца(VI) (манганаты) устойчивы в сильнощелочной среде. Примером является манганат калия. В молекуле $K_2MnO_4$ калий имеет степень окисления +1, кислород -2. Для степени окисления марганца $x$ составляем уравнение: $2 \cdot (+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Из $2 + x - 8 = 0$ следует, что $x = +6$.

Ответ: $K_2MnO_4$.

Степень окисления +7

Высшая степень окисления для марганца. Соответствующие соединения, такие как перманганаты, являются очень сильными окислителями. Самый известный пример — перманганат калия. В молекуле $KMnO_4$ калий имеет степень окисления +1, кислород -2. Степень окисления марганца $x$ находится из уравнения: $(+1) + x + 4 \cdot (-2) = 0$. Из $1 + x - 8 = 0$ получаем $x = +7$.

Ответ: $KMnO_4$.