Строение атомов элементов подгруппы марганца и галогенов

Задача 1095. 
Указать различия в строении атомов элементов подгруппы марганца и галогенов. В какой степени окисленности эти элементы проявляют наибольшее сходство в свойствах?
Решение:
Общая электронная формула валентных подуровней элементов VIIА-подгруппы ns²пр⁵. Общая электронная формула валентных подуровней элементов подгруппы марганца nd⁵пs². Так как на внешнем уровне атомов элементов подгруппы галогенов имеется по семь электронов, а у подгруппы марганца — по два электрона. Первые — типичные неметаллы, а вторые — металлы. Но у элементов этих подгрупп есть и общие свойства: вступая в химические реакции, все они (за исключением фтора F)могут отдавать по 7 электронов на образование химических связей. При этом атомы подгруппы марганца отдают 2 электрона с внешнего и 5 электронов со следующего за ним уровня. Таким образом, у элементов побочных подгрупп валентными являются электроны не только внешних, но и предпоследних (вторых снаружи) уровней, в чем состоит основное различие в свойствах элементов главных и побочных подгрупп. Все галогены имеют структуру внешней электронной оболочки s²p⁵. Поэтому они легко принимают электрон, образуя устойчивую благородногазовую электронную оболочку (s²р⁶). 

К подгруппе марганца принадлежат марганец, технеций и рений. В отличии от галогенов элементы подгруппы марганца имеют на внешнем электронном уровне всего два электрона и поэтому не проявляют способности присоединять электроны, образуя отрицательно заряженные ионы. Элементы главной и побочной подгрупп VII группы проявляют наибольшее сходство в свойствах, проявляя  степени окисленности +7.
 

Окислительно-восстановительные свойства перманганата калия

Задача 1096. 
Какая масса перманганата калия потребуется для окисления 7,60 г FeSO₄ в нейтральном и в кислом растворах?
Решение:
M(FeSO₄) = 152 г/моль;
M(KMnO₄) = 158 г/моль.

а) В окислительно-восстановительном процессе между FeSO₄ и KMnO₄ в нейтральной среде проходят следующие процессы:

MnO₄^–   + 3  ⇒ MnO₂;
Fe²⁺  — 1  ⇒ Fe³⁺

Таким образом, марганец присоединяет 3 электрона, значит его эквивалентная масса KMnO₄ равна М(KMnO₄)/₃. Так как железо отдает 1 электрон, то эквивалентная масса M(FeSO₄)/1. По закону эквивалентов рассчитаем массу перманганата калия, которая потребуется для окисления 7,60 г FeSO₄ в нейтральном растворе, получим:

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m₁ и m₂ пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

б) В окислительно-восстановительном процессе между FeSO₄ и KMnO₄ в кислой среде проходят следующие процессы:

MnO₄^–   + 5  ⇒ Mn²⁺
Fe²⁺  — 1 ⇒ Fe³⁺

Таким образом, марганец присоединяет 5 электронов, значит его эквивалентная масса KMnO₄ равна М(KMnO₄)/5. Так как железо отдает 1 электрон, то эквивалентная масса M(FeSO₄)/1. По закону эквивалентов рассчитаем массу перманганата калия, которая потребуется для окисления 7,60 г FeSO₄ в нейтральном растворе, получим:

Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m₁ и m₂ пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):

Ответ: 2,36г, 1,58г.