Manganu (pierwiastek): Właściwości i zastosowanie, określenie stopnia utlenienia, ciekawostki

Jednym z najważniejszych metalowych stali jest mangan. Ponadto, jest na ogół dość niezwykłym elementem, który jest związany z interesujących faktów. Ważne dla organizmów żywych, konieczne jest w przygotowaniu wielu stopów, chemikaliów. Mangan – pierwiastek chemiczny, A zdjęcie, które można zobaczyć poniżej. To był jego właściwości i cechy omówione w tym artykule.

Charakterystyczny pierwiastek

Jeśli mówimy o manganu jako element układu okresowego, pierwszą rzeczą, jaką należy scharakteryzować swoją pozycję w nim.

1. Znajduje się on w czwartym wielkiego okresu, siódmej grupy podgrup.
2. Numer seryjny – 25. mangan – element, ładunek rdzenia , która jest równa 25 atomów. Ilość elektronów jest taka sama neutronowej – 30.
3. Wartość masy atomowej – 54,938.
4. Oznaczenia elementów manganu chemiczny – Mn.
5. Nazwa łacińska – mangan.

Położony między chromu i żelaza, co wyjaśnia jego podobieństwo z nimi właściwości fizycznych i chemicznych.

Mangan – pierwiastek chemiczny metal przejściowy

Jeżeli rozważymy podany konfiguracji elektronowej atomu jego wzór ma postać: 1 s 2 ^{2 2 2} 2 p ⁶ 3S 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Staje się jasne, że element stykowy raportowania – metal przejściowy z d-rodziny. Pięć elektrony 3D-podrzędny Dyskusja na temat stabilności atom, który objawia się w swoich własnościach chemicznych.

Jak zmniejszenie metal jest mangan, lecz większość z jego związków manifestują i wystarczająco silne zdolności utleniających. Wynika to z różnych stopniach utlenienia i wartościowości, która ma aktywny element. Jest to cecha tej rodziny metali.

Tak więc, mangan – pierwiastek chemiczny, znajduje się wśród innych atomów, i posiadające własne właściwości szczególnych. Zastanów się, co te właściwości w sposób bardziej szczegółowy.

Mangan – pierwiastek chemiczny. stopień utlenienia

Już cytowane wzór elektronicznego atomu. Według niej, ten element jest w stanie być bardziej pozytywne stany utleniania. Są to:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Wartościowość atomu IV. Najbardziej stabilne są te związki, w których występują wartości w manganu +2, +4, +6. Najwyższy stopień utlenienia umożliwia związki, które działają jako silne utleniacze. Na przykład KMnO _4, Mn _{2O 7.}

Związki z dwoma środkami redukującymi są wodorotlenek, manganu (II), ma właściwości amfoteryczne, z przewagą podstawowe. Stopni pośrednich wskaźników utleniania tworząc związek amfoteryczny.

Historia odkrycia

Mangan – pierwiastek chemiczny, który został otwarty od razu, ale stopniowo i przez różnych naukowców. Jednak jego połączeń, ludzie wykorzystywane od czasów starożytnych. Tlenku manganu (IV) do topienia szkła. Jeden włoski stwierdził, że dodanie tego związku maluje swój kolor fioletowy w produkcji chemicznej szkła. Wraz z tym, ta sama substancja pomaga wyeliminować mętność w kolorowych okularów.

Później w Austrii naukowca Qaim zarządza otrzymane kawałek metalicznego manganu, działającego na dużej pyurolizit temperatury (tlenek manganu (IV)), potas i węgla. Jednakże ta próbka miała dużo zanieczyszczeń, w celu wyeliminowania że nie mógł, tak otwarcie nie miało miejsca.

Później jeszcze innym naukowiec syntetyzowany jako mieszaniny, w której znacząca część stanowiło czystego metalu. Było Bergman, wcześniej odkrył pierwiastek nikiel. Jednak ona wnieść sprawę do końca to nie miało być.

Mangan – element chemiczny, który jest wytwarzany i wyodrębniany w postaci prostej substancji, po raz pierwszy udało Karlu Sheele w 1774 roku. Jednak zrobił to z I. Hahn, który zakończył proces topienia metalu kawałek. Ale nawet oni nie byli w stanie całkowicie pozbyć się zanieczyszczeń i uzyskać wydajność 100%.

Niemniej jednak, jest to czas, było odkrycie atomu. Te same naukowcy próbowali nadać nazwę jako pionierzy. Oni termin manganezium został wybrany. Jednak po odkryciu rozpoczął zamieszanie i magnez mangan nazwa została zmieniona na prąd (H. David, 1908).

Ponieważ mangan – pierwiastek chemiczny, którego właściwości są bardzo cenne dla wielu procesach metalurgicznych, z czasem konieczne stało się jeszcze znaleźć sposób, by produkować je w najbardziej czystej postaci. Ten problem został rozwiązany przez naukowców z całego świata, ale mógł być rozwiązany tylko w 1919 roku dzięki pracy R. Agladze – radzieckiego naukowca i chemika. Oznacza to, że nie znalazł sposób, że może być z siarczanów i chlorków manganu wskutek elektrolizy do uzyskania zawartości substancji czysty metal 99,98%. Teraz ta metoda jest stosowana na całym świecie.

Będąc w przyrodzie

Mangan – pierwiastek chemiczny, zdjęcie prostego substancji, które można zobaczyć poniżej. W przyrodzie istnieje wiele izotopów atomu, liczba neutronów w której znacznie się różni. W związku z tym liczby masowe zmieniać się w zakresie od 44 do 69. Jednakże jedynym stabilnym izotopem elementu o wartości ⁵⁵ Mn, inne mają nieznacznie krótki okres półtrwania, albo jest zbyt małe ilości.

Ponieważ mangan – pierwiastek chemiczny, w którym stopień utleniania waha się znacznie, a związki w naturze, ponieważ tworzy wiele. W czystej postaci, element nie zostanie znaleziony w ogóle. Minerałów i rud stałe jego sąsiad – żelazo. Całkowita możliwa do wyznaczenia niektóre z najważniejszych skał, które zawierają mangan.

1. Piroluzyt. Związek o wzorze: MnO ₂ * NH ₂ O.
2. Psylomelan cząsteczka MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganian wzór MnO * oh.
4. Braunit rzadziej niż inni. Wzór Mn _{2O 3.}
5. Hausmanit wzór Mn * Mn _{2O 4.}
6. Rodonitu Mn ₂ (SiC _{3) 2.}
7. Mangan ruda węglanowa.
8. Raspberry Spar rodochrozyt lub – MnCO _3.
9. Lila – Mn _{3PO 4.}

Ponadto, możliwe jest, aby wyznaczyć kilka składników mineralnych, która obejmuje również element pod uwagę. Są to:

• kalcyt;
• syderyt;
• minerały ilaste;
• chalcedon;
• opal;
• Piasek i związek mułu.

Oprócz górniczych i osadowych, minerały, mangan – pierwiastka, który jest zawarty w kompozycji, obejmują:

1. organizmy roślinne. Największe napędy tego pierwiastka są: woda kasztan, rzęsa, okrzemki.
2. rdzy.
3. Niektóre rodzaje bakterii.
4. Następujących zwierząt: czerwone mrówki, skorupiaki, mięczaki.
5. Ludzie – dzienne zapotrzebowanie około 3-5 mg.
6. Oceany zawiera 0,3% wody, z tym elementem.
7. Całkowita zawartość w skorupie 0,1% wagowych.

W ogóle, to jest 14 Najczęstszym elementem całej naszej planecie. Wśród metali ciężkich żelaza po tym drugim.

właściwości fizyczne

Z punktu widzenia właściwości manganu jako substancja prosta, istnieje kilka podstawowych właściwości fizycznych dla niego.

1. W prostym substancja jest wystarczająco twardy metal (wskaźnik skali Mohsa wynosi 4). Kolor – srebrzystobiały, powietrze pokryta folią ochronną tlenku na błyszczące sekcji.
2. Temperatura topnienia 1246 ° C ⁰
3. Wrzenia – 2061 ⁰ C.
4. przewodzące dobra jest paramagnetyczny.
5. Metal jest gęstość 7,44 g / ^cm3.
6. Jest w postaci czterech postaci polimorficznych (α, β, γ, σ), różniących się pod względem struktury i kształt sieci oraz gęstość upakowania atomów. Również inna ich temperatury topnienia.

W metalurgii wykorzystano trzy podstawowe formy manganu: β, γ, σ. Alfa rzadko, ponieważ jest zbyt kruchy w jego właściwości.

właściwości chemiczne

Z punktu widzenia chemii, mangan – pierwiastka, którego ładunek jonowy różni się znacznie od +2 do +7. To pozostawia swój ślad na swojej działalności. Wolna manganu w powietrzu bardzo słabo reaguje z wodą, rozpuszcza się w rozcieńczonych kwasach. Jednakże, należy jedynie podnieść temperaturę metalu jako aktywność zwiększa się dramatycznie.

W ten sposób, że jest zdolny do reagowania z:

• azot;
• węgla;
• atomy chlorowca;
• krzemu;
• fosforu;
• siarki, a także innych metali.

Po podgrzaniu metalu bez powietrza łatwo przechodzi w stan pary. W zależności od stopnia utlenienia, który wykazuje manganu i jego związki mogą być zarówno czynniki redukujące oraz czynniki utleniające. Niektóre wykazują właściwości amfoteryczne. Tak więc, podstawową cechą związków, które +2. Amfoteryczne – 4, oraz silne utlenienie kwasu do najwyższej wartości +7.

Pomimo faktu, że mangan – metal przejściowy związki kompleksowe mało dla niego. Jest to spowodowane stabilnej konfiguracji elektronowej atomu 3D-podwarstwy, że zawiera 5 elektrony.

Sposoby wytwarzania

Istnieją trzy główne sposoby, w którym mangan jest przygotowane w przemyśle (pierwiastka chemicznego). Jak czytać łaciński tytuł, mamy już wyznaczony – manganum. Jeśli tłumaczymy je na język rosyjski, to będzie „tak, rzeczywiście wyjaśnia barwę”. Dlatego jego nazwa manganu jest wymagane do wykazania właściwości znane od bardzo dawnych czasów.

Jednak mimo popularności, aby dostać go w czystej postaci do wykorzystania zarządzanego tylko w 1919 roku. Odbywa się to za pomocą następujących metod.

1. Elektrolizy, wydajność produktu wynosi 99,98%. W ten sposób, mangan w przemyśle chemicznym.
2. Silicothermic lub odzyskiwanie przy krzem. Dzięki tej metodzie jest fuzja krzemu i tlenek manganu (IV), w wyniku czystego metalu. Wydajność wynosi około 68%, ponieważ związek manganu jest produkowany z krzemem w krzemku. Metoda ta jest stosowana w przemyśle metalurgicznym.
3. Sposób Aluminothermic – operację odtwarzania za pomocą aluminium. Ponadto nie daje zbyt wysoką wydajność, mangan zanieczyszczone zanieczyszczeniami.

Produkcja metali jest ważne dla wielu procesów wykonywanych w metalurgii. Nawet niewielki dodatek manganu jest w stanie silnie wpływać na właściwości stopów. Jest udowodnione, że rozpuszcza się, że wiele metali, wypełniając jej siatkę krystaliczną.

Badanie i produkcję tego elementu Rosja zajmuje pierwsze miejsce na świecie. Ponadto, proces ten odbywa się w takich krajach jak:

• Chiny.
• Republika Południowej Afryki.
• Kazachstan.
• Georgia.
• Ukraina.

Zastosowanie w przemyśle

Mangan – pierwiastek chemiczny, którego stosowanie jest ważne nie tylko w hutnictwie. ale także w innych dziedzinach. Oprócz metalu w czystej postaci są bardzo istotne i różne związki tego atomu. Oznaczają najważniejsze z nich.

1. Istnieje kilka rodzajów stopów, które ze względu na manganu mają unikalne właściwości. Na przykład, stal Hadfield jest tak silne i trwałe, że jest ona wykorzystywana do koparki części hutniczej, maszyn do obróbki skały, szlifierki, młyny kulowe, elementów opancerzenia.
2. Dwutlenek manganu – elektrolityczne utleniającego elementy wiązania można użyć do tworzenia depolarizer.
3. Wiele związków manganu są potrzebne do syntezy różnych substancji organicznych.
4. nadmanganian potasu (lub nadmanganian potasu) stosuje się w medycynie jako silny środek antyseptyczny.
5. Element ten jest zawarty w kompozycji, brązu, mosiądzu, tworzy swoją własną stopu z miedzi, która służy do wytwarzania łopatki turbiny statku powietrznego, oraz innych części.

Rola biologiczna

Dzienne zapotrzebowanie na ludzkiej manganu wynosi 3-5 mg. Niedobór tego pierwiastka prowadzi do ucisku układu nerwowego, zaburzenia snu i niepokój, zawroty głowy. Jego rola nie jest w pełni zrozumiałe, ale jasne jest, że przede wszystkim ma wpływ na:

• wzrost;
• aktywność gruczołów płciowych;
• praca hormonów;
• tworzenie krwi.

Ten element jest obecny we wszystkich roślin, zwierząt, człowieka, który udowadnia swoją ważną rolę biologiczną.

Ciekawe informacje o produkcie

Mangan – pierwiastek chemiczny, interesujących faktów, które mogą nikomu zaimponować, i jasno, jak ważne jest. Oto najbardziej podstawowe z nich, które znalazły swój ślad w historii metalu.

1. W czasie wojny domowej w ZSRR, jeden z pierwszych produktów eksportowych był rudy zawierające duże ilości manganu.
2. Jeżeli dwutlenek manganu fuzji z wodorotlenkiem potasu i azotanu, po czym produkt rozpuszczono w wodzie, przekształcenie rozpocząć zaskakujące. Po pierwsze, rozwiązanie zmieni kolor na zielony, a następnie do niebieskiego zabarwienia ulegnie zmianie po – Purple. Wreszcie, maliny i stopniowo wchodzą brązowy osad. Jeżeli mieszanina potrząsnąć, a następnie ponownie przywrócony zielony i wszystko się powtórzyło. Z tego nadmanganianu potasu i jego nazwy, co tłumaczy się jako „Kameleonowy mineralnego”.
3. Jeśli w ziemi, aby nawóz zawierający mangan, wówczas zakład będzie zwiększenie wydajności i zwiększenia szybkości fotosyntezy. Ziarna pszenicy ozimej stanowić będzie lepiej.
4. Największy fragment o Rhodonite manganu mineralnym ważony 47 ton i stwierdzono, że w Ural.
5. Jest trójargumentowy stop zwany manganinu. Jest on utworzony z elementów, takich jak miedź, mangan i nikiel. Jest unikalne w tym, że ma duży opór elektryczny, który nie zależy od temperatury, ale pod wpływem ciśnienia.

Oczywiście, nie jest to wszystko, co jest do powiedzenia na temat tego metalu. Mangan – pierwiastek chemiczny, interesujących faktów, które są dość zróżnicowane. Zwłaszcza jeśli mówimy o właściwościach że przyznaje różnych stopów.