Fakty dotyczące manganu

Właściwości chemiczne i fizyczne manganu

Kerrick / Getty Images

Podstawowe fakty dotyczące manganu

Liczba atomowa: 25

Symbol: Mn

Masa atomowa : 54,93805

Odkrycie: Johann Gahn, Scheele i Bergman 1774 (Szwecja)

Konfiguracja elektronów: [Ar]4s^dwa3d⁵

Pochodzenie słowa: łacina magnes : magnes, nawiązujący do właściwości magnetycznych piroluzytu; Włoski mangan : zepsuta forma magnezji

Nieruchomości: Mangan ma temperaturę topnienia 1244+/-3°C, temperatura wrzenia 1962 ° C, ciężar właściwy od 7,21 do 7,44 (w zależności od forma alotropowa ), oraz wartościowość 1, 2, 3, 4, 6 lub 7. Zwykły mangan jest twardym i kruchym szarobiałym metalem. Jest chemicznie reaktywny i powoli rozkłada się w zimnej wodzie. Metal manganowy jest ferromagnetyczny (tylko) po specjalnej obróbce. Istnieją cztery alotropowe formy manganu. Forma alfa jest stabilna w normalnych temperaturach. Forma gamma zmienia się w formę alfa w zwykłej temperaturze. W przeciwieństwie do formy alfa, forma gamma jest miękka, elastyczna i łatwa do cięcia.

Zastosowania: Mangan jest ważnym środkiem stopowym. Jest dodawany w celu poprawy wytrzymałości, wiązkości, sztywności, twardości, odporności na zużycie i hartowności stali. Wraz z aluminium i antymonem, zwłaszcza w obecności miedzi, tworzy stopy o wysokiej ferromagnetyce. Dwutlenek manganu jest używany jako depolaryzator w suchych ogniwach oraz jako środek odbarwiający szkło zabarwione na zielono z powodu zanieczyszczeń żelazem. Dwutlenek stosuje się również do suszenia czarnych farb oraz w przygotowanie tlenu i chlor. Mangan kolory szkła ma kolor ametystowy i jest barwnikiem w naturalnym ametyście. Nadmanganian jest używany jako Środek utleniający i jest przydatny do analizy jakościowej oraz w medycynie. Mangan jest ważnym pierwiastkiem śladowym w żywieniu, chociaż narażenie na ten pierwiastek jest toksyczne w większych ilościach.

Źródła: W 1774 Gahn wyizolował mangan redukując jego dwutlenek z węglem . Metal można również otrzymać przez elektrolizę lub przez redukcja tlenku z sodem, magnezem lub aluminium. Minerały zawierające mangan są szeroko rozpowszechnione. Piroluzyt (MnO_dwa) i rodochrozyt (MnCO₃) należą do najczęstszych z tych minerałów.

Klasyfikacja elementów: Metal przejściowy

Izotopy: Znanych jest 25 izotopów manganu od Mn-44 do Mn-67 i Mn-69. Jedynym stabilnym izotopem jest Mn-55. Kolejnym najbardziej stabilnym izotopem jest Mn-53 o okresie półtrwania 3,74 x 10⁶lat. Gęstość (g/cm3): 7.21

Dane fizyczne manganu

Temperatura topnienia (K): 1517

Temperatura wrzenia (K): 2235

Wygląd zewnętrzny: Twardy, kruchy, szaro-biały metal

Promień atomowy (po południu): 135

Objętość atomowa (cm3/mol): 7.39

Promień kowalencyjny (po południu): 117

Promień jonowy : 46 (+7e) 80 (+2e)

Ciepło właściwe (@20°C J/g mol): 0,477

Ciepło termojądrowe (kJ/mol): (13.4)

Ciepło parowania (kJ/mol): 221

Temperatura Debye (K): 400,00

Pauling Negative Numer: 1,55

Pierwsza energia jonizacyjna (kJ/mol): 716,8

Stany Utleniania : 7, 6, 4, 3, 2, 0, -1 Najbardziej wspólne stany utlenienia to 0, +2, +6 i +7

Struktura sieci: Sześcienny

Stała sieci (Å): 8890

Rejestr CAS numer: 7439-96-5

Ciekawostki dotyczące manganu:

• Dwutlenek manganu jest używany do produkcji przezroczystego szkła. Zwykłe szkło krzemionkowe jest zabarwione na zielono, a tlenki manganu nadają szkłu fioletowy odcień, który niweluje zieleń. Ze względu na tę właściwość szklarze nazywali je „mydłem szklarskim”.
• Mangan znajduje się w enzymach niezbędnych do metabolizmu tłuszczów i węglowodanów.
• Mangan znajduje się w kościach, wątrobie, nerkach i trzustce.
• Mangan jest ważny w procesach tworzenia kości, krzepnięcia krwi i regulacji poziomu cukru we krwi.
• Równie ważne dla naszego zdrowia, jak mangan, jest to, że organizm nie magazynuje manganu.
• Mangan to 12^tennajbardziej obfity pierwiastek w skorupie ziemskiej.
• Mangan ma obfitość 2 x 10^-4mg/L w wodzie morskiej ( części na milion ).
• Jon nadmanganianowy (MnO₄^-) zawiera stopień utlenienia +7 manganu.
• Mangan został znaleziony w czarnym minerale zwanym „magnes” ze starożytnego greckiego królestwa Magnesia. Magnes był właściwie dwoma różnymi minerałami, magnetytem i piroluzytem. Minerał piroluzytowy (dwutlenek manganu) nazwano „magnezją”.
• Mangan jest używany w produkcji stali do wiązania siarki znajdującej się w rudach żelaza. Wzmacnia również stal i zapobiega utlenianiu.

Bibliografia: Los Alamos National Laboratory (2001), Crescent Chemical Company (2001), Lange's Handbook of Chemistry (1952), CRC Handbook of Chemistry & Physics (wyd. 18.) Baza danych ENSDF Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (październik 2010)