Марганец

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)2↓+K2SO4

Mn2++2OH−→Mn(OH)2↓

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)2↓+Na2SO4+H2O

Mn2++H2O2+2OH−→MnO(OH)2 ↓+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+2PbSO4↓+3Pb(NO3)2+2H2O

2Mn2++5PbO2+4H+→2MnO4−+5Pb2++2H2O

Эта реакция  дает отрицательный результат в  присутствии восстановителей, например хлороводородной кислоты и её солей, так как они взаимодействуют с диоксидом свинца, а также с образовавшейся марганцевой кислотой. При больших количествах марганца эта реакция не удаётся, так как избыток ионов Mn2+ восстанавливает образующуюся марганцевую кислоту HMnO4 до MnO(OH)2 и вместо малиновой окраски появляется бурый осадок. Вместо диоксида свинца для окисления Mn2+ в MnO4− могут быть использованы другие окислители, например персульфат аммония (NH4)2S2O8 в присутствии катализатора — ионов Ag+ или висмутата натрия NaBiO3:

2MnSO4+5NaBiO3+16HNO3→2HMnO4+5Bi(NO3)3+NaNO3+2Na2SO4+ 7H2O

Выполнение  реакции. В пробирку вносят стеклянным шпателем немного PbO2, а затем 5 капель концентрированной азотной кислоты HNO3 и нагревают смесь на кипящей  водяной бане. В нагретую смесь  добавляют 1 каплю раствора сульфата марганца (II) MnSO4 и снова нагревают 10—15 мин, встряхивая время от времени  содержимое пробирки. Дают избытку  диоксида свинца осесть и наблюдают  малиновую окраску образовавшейся марганцевой кислоты.

При окислении  висмутатом натрия реакцию проводят следующим образом. В пробирку помещают 1—2 капли раствора сульфата марганца (II) и 4 капли 6 н. HNO3, добавляют несколько крупинок висмутата натрия и встряхивают. Наблюдают появление малиновой окраски раствора.

4. Сульфид  аммония (NH4)2S осаждает из раствора  солей марганца сульфид марганца (II), окрашенный в телесный цвет:

MnSO4+(NH4)2S→MnS↓+(NH4)2SO4

Mn2++S2−→MnS↓

Осадок  легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах и даже в  уксусной кислоте.

Выполнение  реакции. В пробирку помещают 2 капли  раствора соли марганца (II) и добавляют 2 капли раствора сульфида аммония. 

Биологическая роль и содержание в живых организмах

Марганец  содержится в организмах всех растений и животных, хотя его содержание обычно очень мало, порядка тысячных долей процента, он оказывает значительное влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом. Марганец оказывает  влияние на рост, образование крови  и функции половых желёз. Особо  богаты марганцем листья свёклы —  до 0,03 %, а также большие его  количества содержатся в организмах рыжих муравьёв — до 0,05 %. Некоторые  бактерии содержат до нескольких процентов  марганца.