Группа 7: группа марганца

Семь электронов, от +2 до +7

Три более лёгких члена группы заканчиваются на (n−1)d⁵ ns²: у марганца [Ar] 3d⁵ 4s², у технеция [Kr] 4d⁵ 5s², у рения [Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s². Имея семь электронов для использования, они проявляют множество степеней окисления. Марганец обычно проявляет +2, +3, +4 и +7: Mn²⁺ — его самый устойчивый ион, диоксид марганца (MnO₂) соответствует +4, а перманганат — +7.

Технеций и рений предпочитают +4, +6 и +7. Их пертехнетат-ионы (TcO₄⁻) и перренат-ионы (ReO₄⁻) имеют ту же форму, что и перманганат, но гораздо более слабые окислители.

Закономерности вниз по группе

Температура плавления и плотность резко растут. Марганец плавится при 1519 K, технеций — при 2430 K, рений — при 3459 K, что является одной из самых высоких температур плавления среди всех элементов. Плотность увеличивается с 7,21 g/cm³ до 11 g/cm³ и затем до 21,02 g/cm³, почти втрое по сравнению с марганцем. Электроотрицательность растёт с 1,55 у марганца до 1,9 у технеция и рения. Сам марганец твёрд, но хрупок и почти никогда не применяется в чистом виде.

Где вы встречаете группу 7

Большая часть марганца уходит в сталь, где он удаляет серу и кислород и делает металл прочнее. Диоксид марганца находится внутри обычных щелочных батареек, а перманганат калия применяют для очистки воды. Растениям нужен марганец, чтобы расщеплять воду и выделять кислород при фотосинтезе. Рений входит в никелевые жаропрочные сплавы лопаток турбин реактивных двигателей и в катализаторы, помогающие получать высокооктановый бензин.

Искусственный элемент посередине

Технеций — самый лёгкий элемент без стабильных изотопов. В 1937 году он стал первым элементом, полученным искусственно, а его название происходит от греческого слова «искусственный». Его короткоживущий изотоп технеций-99m — самый распространённый индикатор в ядерной медицине, используемый в десятках миллионов исследований ежегодно. Рений, обнаруженный в 1925 году, стал последним открытым стабильным элементом. Борий (107), названный в честь Нильса Бора, известен лишь по нескольким атомам; он образовал соединение, подобное соединению рения, но его физические свойства неизвестны.