Mangāna fakti

Mangāna ķīmiskās un fizikālās īpašības

Keriks / Getty Images

Mangāna pamatfakti

Atomu skaits: 25

Simbols: Mn

Atomu svars : 54.93805

Atklājums: Johans Gahn, Scheele un Bergman 1774 (Zviedrija)

Elektronu konfigurācija: [Ar]4s^divi3d⁵

Vārda izcelsme: latīņu valoda magnēts : magnēts, kas attiecas uz pirolusīta magnētiskajām īpašībām; itāļu valoda mangāns : bojāta magnēzija forma

Īpašības: Mangāna kušanas temperatūra ir 1244+/-3°C, vārīšanās punkts 1962°C, īpatnējais svars no 7,21 līdz 7,44 (atkarībā no alotropiskā forma ), un valence of 1, 2, 3, 4, 6 vai 7. Parastais mangāns ir ciets un trausls pelēkbalts metāls. Tas ir ķīmiski reaģējošs un lēni sadalās aukstā ūdenī. Mangāna metāls ir feromagnētisks (tikai) pēc īpašas apstrādes. Ir četras mangāna allotropās formas. Alfa forma ir stabila normālā temperatūrā. Parastā temperatūrā gamma forma mainās uz alfa formu. Atšķirībā no alfa formas, gamma forma ir mīksta, elastīga un viegli sagriežama.

Lietojumi: Mangāns ir svarīgs leģējošais līdzeklis. To pievieno, lai uzlabotu tēraudu izturību, stingrību, stingrību, cietību, nodilumizturību un rūdāmību. Kopā ar alumīniju un antimonu, īpaši vara klātbūtnē, tas veido ļoti feromagnētiskus sakausējumus. Mangāna dioksīdu izmanto kā depolarizatoru sausās šūnās un kā atkrāsotāju stiklam, kas dzelzs piemaisījumu dēļ ir iekrāsojies zaļā krāsā. Doksīdu izmanto arī melno krāsu žāvēšanai un skābekļa sagatavošana un hlors. Mangāns krāsas stikls ametista krāsa un ir dabīgā ametista krāsviela. Permanganātu izmanto kā oksidētājs un noder kvalitatīvai analīzei un medicīnā. Mangāns ir svarīgs uztura mikroelements, lai gan šī elementa iedarbība lielākos daudzumos ir toksiska.

Avoti: 1774. gadā Gāns izolēja mangānu, samazinot tā daudzumu dioksīds ar oglekli . Metālu var iegūt arī ar elektrolīzi vai ar oksīda samazināšana ar nātriju, magniju vai alumīniju. Mangānu saturoši minerāli ir plaši izplatīti. Piroluzīts (MnO_divi) un rodohrozīts (MnCO₃) ir vieni no visizplatītākajiem no šiem minerāliem.

Elementu klasifikācija: Pārejas metāls

Izotopi: Ir zināmi 25 mangāna izotopi, sākot no Mn-44 līdz Mn-67 un Mn-69. Vienīgais stabilais izotops ir Mn-55. Nākamais stabilākais izotops ir Mn-53 ar pussabrukšanas periodu 3,74 x 10⁶gadiem. Blīvums (g/cc): 7.21

Mangāna fiziskie dati

Kušanas punkts (K): 1517. gads

Vārīšanās punkts (K): 2235

Izskats: Ciets, trausls, pelēcīgi balts metāls

Atomu rādiuss (pm): 135

Atomu tilpums (cc/mol): 7.39

Kovalentais rādiuss (pm): 117

Jonu rādiuss : 46 (+7e) 80 (+2e)

Īpašs karstums (@20°C J/g mol): 0,477

Kodolsintēzes siltums (kJ/mol): (13.4)

Iztvaikošanas siltums (kJ/mol): 221

Debye temperatūra (K): 400,00

Paulinga negatīvais skaitlis: 1.55

Pirmā jonizējošā enerģija (kJ/mol): 716.8

Oksidācijas stāvokļi : 7, 6, 4, 3, 2, 0, -1 Visvairāk parastie oksidācijas stāvokļi ir 0, +2, +6 un +7

Režģa struktūra: Kubisks

Režģa konstante (Å): 8890

CAS reģistrs numurs: 7439-96-5

Mangāna sīkumi:

• Mangāna dioksīdu izmanto caurspīdīga stikla ražošanai. Parastais silīcija dioksīda stikls ir ietonēts zaļā krāsā, un mangāna oksīdi piešķir stiklam purpursarkanu nokrāsu, kas dzēš zaļo. Šīs īpašības dēļ stikla ražotāji tās sauca par 'stiklnieka ziepēm'.
• Mangāns ir atrodams fermentos, kas nepieciešami tauku un ogļhidrātu metabolismam.
• Mangāns ir atrodams kaulos, aknās, nierēs un aizkuņģa dziedzerī.
• Mangāns ir svarīgs procesos, kas veido kaulus, sarecē asinis un regulē cukura līmeni asinīs.
• Tikpat svarīgs kā mangāns mūsu veselībai, ķermenis mangānu neuzglabā.
• Mangāns ir 12^thvisizplatītākais elements Zemes garozā.
• Mangānam ir pārpilnība no 2 x 10^-4mg/l jūras ūdenī ( daļas uz miljonu ).
• Permanganāta jons (MnO₄^-) satur mangāna oksidācijas pakāpi +7.
• Mangāns tika atrasts melnajā minerālā, ko sauc par 'magnes' no senās Grieķijas Magnēzijas karaļvalsts. Magnes faktiski bija divi dažādi minerāli, magnetīts un pirolusīts. Pirolusīta minerālu (mangāna dioksīdu) sauca par 'magnēziju'.
• Mangānu izmanto tērauda ražošanā, lai fiksētu sēru, kas atrodams dzelzs rūdās. Tas arī stiprina tēraudu un novērš oksidēšanos.

Atsauces: Los Alamos National Laboratory (2001), Crescent Chemical Company (2001), Lange's Handbook of Chemistry (1952), CRC Handbook of Chemistry & Physics (18. izdevums) Starptautiskās Atomenerģijas aģentūras ENSDF datubāze (2010. gada oktobris)