Manganès (element químic): propietats i aplicacions, la designació del grau d'oxidació, fets interessants

Una de metall d'acer més important és manganès. A més, en general és bastant inusual element, que s'associa amb fets interessants. Important per als organismes vius, és necessari en la preparació de molts aliatges, productes químics. Manganès - un element químic, una foto que es pot veure a continuació. Van ser les seves propietats i característiques discutides en aquest article.

element químic característic

Si parlem de manganès com un element de la taula periòdica, el primer que ha de ser per a caracteritzar la seva posició en ell.

1. Es troba en el quart gran període, el setè grup, els sub-grups.
2. Número de sèrie - 25. Manganès - un element, la càrrega dels nuclis que és igual a 25 àtoms. El nombre d'electrons és el mateix de neutrons - 30.
3. El valor de la massa atòmica - 54.938.
4. Designació element manganès químic - Mn.
5. Nom en llatí - manganès.

Situat entre el crom i ferro, el que explica la seva similitud amb ells en les característiques físiques i químiques.

Manganès - un element químic: metall de transició

Si considerem una configuració electrònica àtom donat, la seva fórmula tindrà la forma: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Es fa evident que l'element de contacte d'informes - és un metall de transició de d-família. Cinc electrons en la xerrada 3d-subnivell sobre l'estabilitat de l'àtom, que es manifesta en les seves propietats químiques.

A mesura que el metall reductor és el manganès, però la majoria dels seus compostos capaços de manifestar i prou forta capacitat oxidant. Això és degut a diferents graus d'oxidació i valències, que té l'element actiu. Aquesta és la característica d'aquesta família dels metalls.

Per tant, el manganès - element químic, que es troba entre els altres àtoms, i que té les seves pròpies característiques especials. Penseu que aquestes propietats en més detall.

Manganès - un element químic. grau d'oxidació

Ja hem esmentat la fórmula electrònica de l'àtom. Segons ella, aquest element és capaç de ser estats d'oxidació més positius. Ells són:

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

La valència de l'àtom és IV. El més estable són aquells compostos en què els valors es donen en manganès 2, 4, 6. El grau més alt d'oxidació permet compostos per actuar com oxidants forts. Per exemple: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

Els compostos amb dos agents reductors són hidròxid, manganès (II) té propietats amfòters, amb un predomini de la bàsica. graus intermedis d'indicadors d'oxidació formen compost amfòter.

Història del descobriment

Manganès - un element químic que s'ha obert a la vegada, però poc a poc i per diferents científics. No obstant això, les seves connexions, la gent utilitza des de l'antiguitat. Es va utilitzar òxid de manganès (IV) per a la fusió de vidre. Un italià va declarar que l'addició d'aquest compost pinta el seu color porpra a la producció química del vidre. Juntament amb això, la mateixa substància ajuda a eliminar la terbolesa en gots de colors.

Més endavant a Àustria científic Qaim gestiona rebre peça de manganès metàl·lic, que actua sobre pyurolizit alta temperatura (òxid de manganès (IV)), la potassa i el carbó. No obstant això, aquesta mostra tenia una gran quantitat d'impureses, per eliminar la que no podia fer-ho, de manera que l'obertura no va tenir lloc.

Més tard encara un altre científic sintetitza com una barreja en la qual una proporció significativa va representar el metall pur. Va ser Bergman, principis descobrir el níquel element. No obstant això, a sotmetre la qüestió al final no va poder ser.

Manganès - un element químic, que es va preparar i va aïllar en forma d'una substància simple per primera vegada va tenir èxit Karlu Sheele en 1774. No obstant això, ho va fer amb I. Hahn, que ha completat el procés de fusió peça de metall. Però fins i tot ells no van ser capaços d'eliminar del tot les impureses i obtenir un rendiment del 100%.

No obstant això, és aquesta vegada va ser el descobriment de l'àtom. Aquests mateixos científics han tractat de donar un nom com a pioners. que va ser seleccionat manganezium termini. No obstant això, després del descobriment de magnesi començar confusió i el nom de manganès es va canviar al corrent (H. David, 1908).

Des del manganès - un element químic que les seves propietats són molt valuoses per a molts processos metal·lúrgics, amb el temps es va fer necessari encara trobar una manera de produir-ho en la forma més pura. Aquest problema va ser resolt pels científics de tot el món, però va ser capaç de resoldre només en 1919 a través de l'obra de R. Agladze - científic soviètic i químic. És a dir, es va trobar un mètode que pot ser de sulfats i clorurs de manganès per electròlisi per obtenir el contingut de metall substància pura 99,98%. Ara bé, aquest mètode s'utilitza a tot el món.

Estar a la natura

Manganès - un element químic, una foto d'una substància simple que es pot veure a continuació. En la naturalesa, hi ha una gran quantitat d'isòtops d'un àtom, el nombre de neutrons en que varia en gran mesura. Per tant, els números de massa varien en l'interval de 44 a 69. No obstant això, l'únic isòtop estable d'un element que té un valor de ⁵⁵ Mn, altres tenen una despreciablemente curta vida mitjana, o hi ha molt petites quantitats.

Des manganès - element químic en el qual el grau d'oxidació varia considerablement, i els compostos en la natura ja que forma molt. En la seva forma pura, l'element no es troba en absolut. Els minerals i menes permanents al seu veí - ferro. Total possible designar algunes de les roques més importants, que inclouen manganès.

1. Pirolusita. Un compost de fórmula: MnO ₂ * NH ₂ O.
2. molècula psilomelane MnO2 * * nH2O MMNO.
3. fórmula manganita MnO * OH.
4. Braunite més rars que altres. La fórmula de Mn ₂ O _3.
5. fórmula hausmannita Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. mineral de carbonat de manganès.
8. Gerd rodocrosita o espat - MnCO _3.
9. Purple - Mn ₃ PO _4.

A més, és possible designar diversos minerals, que també inclou l'element en consideració. Ells són:

• calcita;
• siderita;
• minerals d'argila;
• calcedònia;
• òpal;
• sorra i compost llim.

A més de mineria i roques sedimentàries, minerals, manganès - element químic que s'inclou en la composició inclouen:

1. organismes vegetals. Les unitats més grans aquest element són: castanya d'aigua, llentia d'aigua, les diatomees.
2. fongs de la Roya.
3. Alguns tipus de bacteris.
4. Els següents animals: Les formigues vermelles, crustacis, mol·luscs.
5. La gent - la necessitat diària al voltant de 3-5 mg.
6. Oceans contenen 0,3% d'aigua d'aquest element.
7. El contingut total en l'escorça d'0,1% en pes.

En general, és 14 element més comú de tot el nostre planeta. Entre la planxa de metall pesat després que el segon.

propietats físiques

Des del punt de vista de propietats de manganès com una substància simple, hi ha diverses característiques físiques bàsiques per a això.

1. En una substància simple que és un metall prou dur (índex de l'escala de Mohs és 4). Color - blanc platejat, aire cobert amb una pel·lícula d'òxid protectora sobre la secció brillant.
2. El punt de 1246 ⁰ C. de fusió
3. De ebullició - 2061 ⁰ C.
4. propietats conductores de bo, és paramagnètic.
5. densitat del metall és de 7.44 g / cm ^3.
6. Hi ha en la forma de quatre polimorfs (α, β, γ, σ), que difereixen en estructura i gelosia forma i densitat d'empaquetament dels àtoms. També és diferent de la seva temperatura de fusió.

A la metal·lúrgia utilitzat tres formes bàsiques de manganès: β, γ, σ. Alfa rarament, ja que és massa fràgil en les seves propietats.

propietats químiques

Des del punt de vista de la química, manganès - element químic la càrrega iònica varia molt 2-7. Es deixa empremta en la seva activitat. La forma lliure de manganès en l'aire reacciona molt lleugerament amb aigua, soluble en àcids diluïts. No obstant això, només s'ha d'augmentar la temperatura del metall com l'activitat augmenta de forma espectacular.

Per tant, és capaç de reaccionar amb:

• nitrogen;
• de carboni;
• halògens;
• de silici;
• fòsfor;
• sofre i altres no metalls.

Quan s'escalfa el metall sense aire passa fàcilment a l'estat de vapor. Depenent del grau d'oxidació, que exhibeix manganès i els seus compostos poden ser tant agents reductors i agents oxidants. Alguns presenten propietats amfòters. Per tant, la característica bàsica dels compostos, que es +2. Amfòter - 4, i un fort àcid oxidant en el valor més alt de 7.

Malgrat el fet que el manganès - és un metall de transició compostos complexos són pocs per a ell. Això és a causa de la configuració electrònica estable de l'àtom, per 3d-sub-capa que conté 5 electrons.

Mètodes per a la preparació

Hi ha tres maneres principals en què el manganès es prepara a la indústria (element químic). Com llegir el títol en llatí, ja hem assenyalat - MANGANUM. Si ho traduïm al rus, que serà "sí, en efecte aclareix descoloreix". Per tant es requereix el seu nom de manganès per exhibir les propietats conegudes dels temps molt antics.

No obstant això, tot i la popularitat, aconseguir-ho en una forma pura per al seu ús només va aconseguir el 1919. Això es realitza pels mètodes següents.

1. L'electròlisi, el rendiment del producte és del 99,98%. D'aquesta manera, el manganès en la indústria química.
2. Silicothermic o de recuperació amb silici. Amb aquest mètode no és la fusió del silici i òxid de manganès (IV), resultant en un metall pur. El rendiment és aproximadament 68%, perquè compost de manganès és obtingut com a subproducte amb el silici en siliciuro. Aquest mètode s'utilitza en la indústria metal·lúrgica.
3. mètode aluminotèrmica - una operació de recuperació amb alumini. A més, no donar massa alt rendiment, manganès contaminat per impureses.

Fabricació del metall és important per a molts processos realitzats en la metal·lúrgia. Fins i tot una petita addició de manganès és capaç d'influir fortament en les propietats dels aliatges. Està comprovat que es dissol molts metalls, omplint la seva xarxa cristal·lina.

Exploració i producció d'aquest element Rússia ocupa el primer lloc en el món. A més, aquest procés es duu a terme a països com:

• La Xina.
• Sud-àfrica.
• Kazakhstan.
• Geòrgia.
• Ucraïna.

L'ús a la indústria

Manganès - un element químic, l'ús de les quals és important no només en la metal·lúrgia. sinó també en altres àrees. A més de que el metall en forma pura, són de gran importància i diversos compostos d'aquest àtom. Denoten els principals.

1. Hi ha diversos tipus d'aliatges, que, a causa del manganès tenen propietats úniques. Per exemple, el acer Hadfield és tan fort i durable que s'utilitza per a peces de fosa d'excavadora, màquines de processament de roca, esmoladores, molins de boles, els elements d'armadura.
2. Diòxid de manganès - element d'unió de galvanoplàstia oxidatiu, s'utilitza en crear un despolaritzador.
3. Es necessiten molts compostos de manganès per a diverses síntesi de substàncies orgàniques.
4. El permanganat de potassi (permanganat de potassi o) s'utilitza en la medicina com un agent antisèptic potent.
5. Aquest element està inclòs en la composició del bronze, llautó, forma la seva pròpia aliatge amb coure, que serveix per a la fabricació de turbines d'avions, fulles, i altres parts.

El paper biològic

El requeriment diari de manganès humà és de 3-5 mg. La deficiència d'aquest element condueix a l'opressió del sistema nerviós, trastorns del son i ansietat, marejos. El seu paper no s'entén completament, però està clar que, en primer lloc, té un impacte en:

• creixement;
• l'activitat de les glàndules sexuals;
• el treball de les hormones;
• la formació de la sang.

Aquest element està present en totes les plantes, els animals, l'home, que demostra el seu paper biològic important.

Interessant informació sobre l'article

Manganès - un element químic, les dades interessants que pot impressionar a ningú, i deixar clar l'important que és. Aquests són els més bàsics, que va trobar la seva marca en la història del metall.

1. En temps de la guerra civil a l'URSS, un dels primers productes d'exportació va ser el mineral que conté una gran quantitat de manganès.
2. Si el diòxid de manganès per fusionar-se amb hidròxid de potassi i nitrat, i després el producte es va dissoldre en aigua, la conversió s'inicia sorprenent. En primer lloc, la solució es tornarà verd i després a coloració blava canviarà després - porpra. Finalment, gerd i caurà gradualment precipitat marró. Si la barreja s'agite, després una altra vegada restaurat verd i tot això torni a passar. És per aquesta permanganat de potassi i el seu nom, que es tradueix com "camaleó mineral".
3. Si a terra per fer abonament que conté manganès, llavors la planta augmentarà la productivitat i augmentar la taxa de fotosíntesi. gra de blat d'hivern es forma millor.
4. El tros més gran de la rhodonite mineral manganès pesava 47 tones i es va trobar en els Urals.
5. Hi ha un aliatge ternària anomenada manganina. Es compon d'elements com ara coure, manganès i níquel. És únic, ja que té una gran resistència elèctrica, que no depèn de la temperatura, però està sota la influència de la pressió.

Per descomptat, això no és tot el que cal dir sobre aquest metall. Manganès - un element químic, les dades interessants que són molt diverses. Sobretot si parlem de les propietats que confereix diversos aliatges.