7. skupina Mn, Tc, Re, Bh
Konfigurace valenční sféry (n-1)d5 ns2 u Tc (n-1)d6 ns1, max. ox. stav
+VII, neušlechtilé, poměrně reaktivní, těžko tavitelné kovy, MnVII
nestálý (působí silně oxidačně), TcVII a ReVII mnohem stálejší, Mn –
největší variabilita ox. stavů VII až –III (d10), většina sloučenin
kovalentních, iontové jen s nízkými ox. stavy (př. II).
Halogenidy:
ReF7, MnF4, MnX2 – u ostatních prvků složení sloučenin komplikované
Mn: Magnes – byl považován za odrůdu magnetovce (Fe3O4), křehký
a značně tvrdý kov světle šedé barvy, 1 g/kg zeminy, v jemně
práškovém stavu je pyroforický, nejstabilnější ox. stav +II.
Mn2+: MnO – zelený, bazický; Mn(OH)2 – bezbarvý, bazický, na
vzduchu se oxiduje až na černý MnO2, v roztocích [Mn(H2O)6]2+
Mn3+: MnF3 – rubínově červený, [Mn(CN)6]3-, Mn2O3 – černý prášek
Mn4+: MnO2 (burel) - černošedý, v kyselém prostředí působí silně
oxidačně, amfoterní
2 MnO2 + 2 H2SO4 → 2 MnSO4 + O2 + 2 H2O
MnO2 + 4 HCl → MnCl2 + Cl2 + 2 H2O
Mn5+: MnO4
3Mn6+:
MnO4
2- - soli hypotetické k. manganové, pevné stálé, v roztoku
jen v silně alk. prostředí,
MnO2 + 2 KOH + O2 → K2MnO4 + H2O
jinak disproporcionují:
3 MnO4
2- + 4 H3O+ → 2 MnO4
- + MnO2 + 6 H2O
Mn7+: Mn2O7 – explozivní silně kyselá zelená kapalina (blesky ve
zkumavce), s vodou poskytuje kyselinu manganistou HMnO4 – stálá
jen v roztoku, silně oxidující, stejně jako její soli:
MnO4
- + 8 H3O+ + 5 e- → Mn2+ + 12 H2O
2 MnO4
- + 3 SO3
2- + H2O → 2 MnO2 + 2 OH- + 3 SO4
2-
MnO4
- lze připravit silnými oxidovadly (PbO2, PrO2, CeO2, BiO3
-, FeO4
2-,
ClO-, BrO-, peroxosloučeninami, anodickou oxidací) za katylyt.
působení těžkých kovů přítomných ve stopách v použitých
chemikáliích
Halogenidy u ox. stavů II a III, fluoridy i IV, MnS a MnS2, Mn3C, Mn2N,
Mn4N.
Organokovy: [Mn0
2(CO)10] - dekakarbonyl dimanganu, [Mn2(CO)9L],
[MnI(CO)5], RMnX, Mn(CH3COO)2, MnC2O4, [Mn(C5H5)2], obdoba u Tc
a Re neexistuje.
acac-: šťavelan:
Komplexy: max. v ox. stavu IV - [MnX6]2- a [MnX5]-, kde X = F, Cl, IO3 a
CN; v ox. stavu III - [Mn(acac)3], K3[Mn(C2O4)3] · 3 H2O, komplexy
většinou oktaedrické a vysokospinové, nízkospinový oktaedrický
komplex tmavě červený [Mn(CN)6]3-, [MnX5]2-, kde X = F, Cl; v ox.
stavu II nejvíce komplexů – [Mn(H2O)6]2+ vysokospinový oktaedrický;
nízkospinový komplex [Mn(CN)6]4-, [MnX4]2- (X = Cl-, Br-, I-).
Výroba Mn:
Mn3O4 + 4 C → 3 Mn + 4 CO
Takto vzniká ferromangan (v rudě je i Fe, také karbidy).
Čistý Mn:
Pro prudkost reakce MnO2 s Al se nejprve MnO2 převádí na Mn3O4:
3 Mn3O4 + 8 Al → 4 Al2O3 + 9 Mn
Extra čistý Mn: elektrolýzou MnSO4
Použití: 95 % slitiny s Fe, sklářský, keramický a chemický průmysl;
KMnO4 – dezinfekce (nevýhodou je tmavý vznikající MnO2),
pyrotechnika; barvířství MnSO4 MnCl2 aj.; staré galvanické články.
Biologický význam: Nedostatek Mn – problémy v cévním systému
(nežádoucí změny v metabolismu cholesterolu); důležitý pro
metabolismus cukrů (nedostatek Mn – cukrovka).
Hlavními přirozenými zdroji Mn: obilniny, hrášek, olivy, borůvky,
špenát a ořechy.
DDD: 20–30 mg Mn/den.
Přebytek Mn: nervová soustava – potíže podobné projevům
Parkinsonovy nemoci.
Tc: technetos – umělý, 98Tc T1/2 = 4,2·106 let, stopové množství, vzniká
z U (na 1 g U – 27 mg Tc), nejstabilnější ox. stav +VII, TcO2 – černý
(2 NH4TcO4 → 2 TcO2 + N2 + 4 H2O), Tc2O7 – žlutý, středně silné
oxidovadlo, kyselý, s vodou tvoří kyselinu, soli kyseliny; halogenidy
TcIV a VI, TcS2, Tc2S7! (vnitřně se neoxiduje).
Organokovy a komplexy: podobné typy jako Mn ale v menším
rozsahu.
Výroba Tc: bombardování Mo neutrony v reaktoru
98Mo + n → 99Mo → 99mTc → 99Tc → 99Ru
2 NH4TcO4 + 7 H2 → 2 Tc + 8 H2O + 2 NH3
Použití: 98Tc, 99Tc (T1/2 = 213·103 let), 99mTc (T1/2 = 6 h) v biologii a
medicíně pro sledování metabolismu vybraných sloučenin a sledování
kostní tkáně.
Re: Rhenus – Rýn, těžký a tvrdý, odolný kovový prvek s vysokým
bodem tání (3. nejvyšší z prvků – 3186 °C), 1–5 ng/kg, ReO2 – černý,
ReO3 – červený, Re2O7 – červený, slabé oxidovadlo, kyselý, s vodou
tvoří kyselinu, soli kyseliny; halogenidy ReIII, IV, V, VI, VII, ReS2, Re2S7, ReF7
– jediný heptahalogenid ve skupině
Organokovy a komplexy: anorganické ligandy pouze F-, OH- a O2- a
dalšími org. ligandy
Výroba Re:
Re2S7 + 7 H2 → 2 Re + 7 H2S
2 NH4ReO4 + 7 H2 → 2 Re + 8 H2O + 2 NH3
Použití: slitiny, blesky do fotoaparátů, katalýza (hydrogenace),
s wolframem v RTG lampách
Bh: Niels Bohr (1885 – 1962), Nobelova cena za fyziku 1922 – výzkum
struktury atomů a záření z nich vycházející, účastnil se projektu
Manhattan – krycí jméno Nicholas Baker, prosazoval aby „atomové
tajemství“ bylo přístupné všem vědcům, Bohrův model atomu;
připraveno poprvé roku 1981 v Německu, 270Bh T1/2 = 61 s.
209Bi + 54Cr → 262Bh + n
Sloučeniny: BhO3Cl
E: „Bůh nehraje v kostky.“
B: „Neříkejte Bohu, co má se svými kostkami dělat.“