Mangan (kemijski element): svojstva i primjena, oznaka stupnjem oksidacije, zanimljivosti

Jedan od najvažnijih metal čelika je mangan. Osim toga, to je općenito prilično neobičan element, koji je povezan sa zanimljivim činjenicama. Važno za žive organizme, potrebno je u pripremi brojnih legura, kemikalija. Mangan - kemijski element, a iz kojih fotografija može se vidjeti u nastavku. To je bio njegov svojstva i karakteristike objašnjeno u ovom članku.

Karakterističan kemijski element

Ako govorimo o mangan kao element periodnog sustava, prva stvar koju bi trebao biti okarakterizirati svoj položaj u njemu.

1. Nalazi se u četvrtom velikom periodu, sedme grupe, podgrupe.
2. Serijski broj - Mangan 25. - element, naboj jezgre koja je jednaka do 25 atoma. Broj elektrona je jednak neutrona - 30.
3. Vrijednost atomske mase - 54,938.
4. Oznaka kemijski mangan elementa - Mn.
5. Latinski naziv - mangan.

Smješten između kroma i željeza, što objašnjava njegovu sličnost s njima u fizikalnim i kemijskim svojstvima.

Mangan - kemijski element: prijelaznog metala

Ako uzmemo u obzir određeni oblik atom elektron, njegova formula imati oblik: 2s 1s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Postaje jasno da je kontaktni element izvještavanje - je prijelazni metal d-obitelji. Pet elektrona u 3d-podnivo govoriti o stabilnosti atoma, koja se očituje u svojim kemijskim svojstvima.

Kao što je smanjenje metala mangana, ali većina njegovih spojeva sposobni manifestirati i dovoljno jak oksidacijom sposobnost. To je zbog različitih stupnjeva oksidacije i valencija koja ima aktivni element. To je značajka ove obitelji metala.

Dakle, mangan - kemijski element, koji se nalazi među drugim atomima, i ima svoje posebne karakteristike. Razmislite o tome što ta svojstva u više detalja.

Mangan - kemijski element. stupanj oksidacije

Smo već naveo elektronički formulu atoma. Prema njezinim riječima, taj element može biti više pozitivnih oksidacijska stanja. To su:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Valencija atoma je IV. Najstabilniji su oni spojevi u kojima se pojavljuju u vrijednosti mangana +2, +4, +6. Najviši stupanj oksidacije omogućuje spojeva da djeluju kao jaki oksidansi. Na primjer: _KMnO4, Mn ₂ O _7.

Spojevi s dva sredstva za redukciju su hidroksid, mangan (II) ima amfoternih svojstva, s prevlast osnovne. Srednji stupanj oksidacije pokazatelja dobije amfoterni spoj.

Povijest otkrića

Mangan - kemijski element koji je otvoren na jednom, ali postupno i različitim znanstvenika. Međutim, njegovi veze, ljudi su se od davnina. Manganov oksid (IV) je korišten za taljenje stakla. Jedan talijanski naveo da dodatak ovog spoja oslikava svoju boju ljubičaste u kemijskoj proizvodnji stakla. Uz to, ista tvar pomaže eliminirati zamućenost u boji naočale.

Kasnije u Austriji znanstveniku Qaim upravlja dobio dio metalnog mangana, djelujući na visoke temperature pyurolizit (manganov oksid (IV)), kalijevog karbonata i ugljena. Međutim, ovaj uzorak je imao mnogo nečistoća, kako bi se uklonili da ne može, pa je otvaranje nije obavljeno.

Kasnije još jedan znanstvenik sintetizirati kao smjese u kojima je značajan dio otpada na čistom metala. Bilo je Bergman, ranije otkrio elementa nikal. Međutim, to pitanje prije kraja bilo je da ne bude.

Mangan - kemijski element, koji se pripravlja i izolira se u obliku jednostavne supstance po prvi put uspjeli Karlu Sheele 1774. Međutim, on je to učinio s I. Hahn, koji je završen proces topljenja metala komad. No, čak i oni nisu bili u mogućnosti da ga u potpunosti osloboditi od nečistoća i dobiti prinos od 100%.

Ipak, to je ovaj put bilo otkriće atoma. Ti isti znanstvenici su pokušali dati ime kao pionira. Oni termin manganezium izabran. Međutim, nakon što je otkriće magnezija počeo zbunjenost i mangana mijenja ime u struju (H. David, 1908).

Od mangana - kemijskog elementa čija svojstva su vrlo vrijedna za mnoge metalurškim procesima, s vremenom je postalo neophodno još uvijek naći način da ga proizvoditi u najčišćem obliku. Ovaj problem je riješen od strane znanstvenika diljem svijeta, ali je mogao biti riješen samo u 1919 kroz rad R. Agladze - Sovjetski znanstvenik i kemičar. To jest, on je pronašao način da može biti od sulfata i klorida mangana elektrolizom dobiti čisti sadržaj metala tvar 99,98%. Sada je ova metoda se koristi u cijelom svijetu.

Biti u prirodi

Mangan - kemijski element, fotografija jednostavnim tvari koje se mogu vidjeti u nastavku. U prirodi postoji mnogo izotopa atoma, broj neutrona u kojoj uvelike varira. Tako su maseni brojevi variraju u rasponu od 44 do 69. Međutim, jedina stabilna izotopa nekog elementa koji ima vrijednost od ⁵⁵ Mn, drugi imaju zanemarivo kratko vrijeme poluraspada, ili je previše malim količinama.

Jer mangana - kemijski element u kojem je stupanj oksidacije znatno varira, i spojevi u prirodi kao što tvori više. U čistom obliku, element nije pronađena na sve. Minerali i rude stalni njegov susjed - željezo. Ukupno je moguće odrediti neke od najvažnijih stijenama, koje uključuju mangan.

1. Piroluzit. Spoj formule: _MnO2 * _NH2 O.
2. Psilomelane molekula MnO2 * * mMnO nH2O.
3. Manganite formula MnO * OH.
4. Braunit rjeđi od drugih. Formula Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite formula Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Mangan karbonat rude.
8. Malina držača rhodochrosite ili - MnCO _3.
9. Ljubičasta - Mn _{3 PO4.}

Osim toga, moguće je odrediti nekoliko minerala, koji također uključuje element u razmatranju. To su:

• kalcit;
• siderit;
• minerali gline;
• kalcedona;
• opal;
• pijesak i mulj spoja.

Osim rudarstva i sedimentnih stijena, minerala, mangana - kemijski element koji je uključen u pripravku uključuju:

1. Biljni organizmi. Najveći pogoni ovog elementa su: vodeni kesten, vodena leća, dijatomeje.
2. Rust gljive.
3. Neke vrste bakterija.
4. Sljedeći životinje: crveni mravi, rakovima, mekušcima.
5. Ljudi - dnevna potreba oko 3-5 mg.
6. Oceani sadrži 0,3% vode tog elementa.
7. Ukupni sadržaj kore od 0.1% težinski.

U principu, to je 14 najčešćih element sve naše planete. Među heavy metal željezo nakon što je drugi.

fizikalna svojstva

Sa stajališta svojstava mangana kao jednostavnu tvar, postoji nekoliko osnovnih fizičke osobine za to.

1. Na jednostavan tvar je to dovoljno tvrdi metal (Mohsovoj indeks skale 4). Boja - srebrno bijela, zrak prekrivena zaštitnom oksidnog sloja na sjajnu dijelu.
2. Talište 1246 ⁰ ° C
3. Vrenja - 2061 ⁰ C.
4. Vodljivi svojstva dobro je paramagneti.
5. gustoća metal je 7.44 g / ^cm3.
6. Je u obliku četiri polimorfa (α, β, γ, σ), različitih struktura i rešetkastog oblika i gustoće pakiranja atoma. Također drugačije temperature tališta.

U metalurgiji koriste tri osnovna oblika mangana: β, γ, σ. Alfa rijetko, jer je previše krhak po svojstvima.

kemijska svojstva

Sa stajališta kemije, mangana - kemijski element čiji ion naboj uvelike varira od +2 do +7. To ostavlja svoj pečat na njegovu aktivnost. Slobodna forma mangana u zraku vrlo slabo reagira s vodom, topljiv u razrijeđenim kiselinama. Međutim, trebate se samo povećati temperaturu metala kao aktivnost dramatično povećava.

Tako, da je sposoban za reakciju s:

• dušik;
• ugljik;
• halogena;
• silicij;
• fosfora;
• sumpora i drugih ne-metala.

Kada zagrijavana metala bez zraka lako prelazi u stanje pare. Ovisno o stupnju oksidacije, koji pokazuje mangana i njegovi spojevi mogu biti oba reducensi i sredstva za oksidiranje. Neki pokazuju amfoterne svojstva. Dakle, osnovna karakteristika spojeva, koji ga +2. Amfoternog - 4 i jake kiseline u oksidaciju najvišu vrijednost +7.

Unatoč činjenici da je mangan - je prijelazni metal kompleksnih spojeva malo za njega. To je zbog stabilne elektrona konfiguraciju atomom za 3D-sloja koje sadrži 5 elektrona.

Metode za pripremu

Postoje tri glavna načina na koji mangan se priprema u industriji (kemijski element). Kako čitati latinski naziv, već smo određen - manganum. Ako ga prevesti na ruski, to će biti „Da, doista pojašnjava obezbojenje”. Stoga mu je ime mangan je dužan izložiti svojstva poznata od davnih vremena.

Međutim, unatoč popularnosti, da bi ga u čistom obliku za upotrebu upravlja samo u 1919. To se postiže slijedećim metodama.

1. Elektrolize, prinos 99,98% proizvod. Na taj način, mangana u kemijskoj industriji.
2. Silicothermic ili oporavak pomoću silicija. S ovom metodom je fuzijski silicijskog i magnezijev oksid (IV), što je rezultiralo u čistom metala. Prinos je oko 68%, jer se pomoću mangan-spoj proizveden sa silicijem u silicide. Ova metoda se koristi u metalurgiji.
3. Postupak Aluminotermijsko - operacija oporavka pomoću aluminija. Isto tako ne bi previše visok prinos, mangan kontaminirane nečistoćama.

Proizvodnja metala je važna za mnoge procese obavljaju u metalurgiji. Čak i mali dodatak mangana može snažno utjecati na svojstva legura. Dokazano je da se otapa mnoge metale, punjenje svoje kristalne rešetke.

Istraživanje i proizvodnja tog elementa Rusija zauzima prvo mjesto u svijetu. Isto tako, ovaj proces se provodi u zemljama kao što su:

• Kina.
• Južna Afrika.
• Kazahstan.
• Georgia.
• Ukrajina.

Koristi se u industriji

Mangan - kemijski element, čije korištenje je važno ne samo u metalurgiji. ali i na drugim područjima. Osim metala u čistom obliku, od velike važnosti i raznih spojeva ovog atoma. Označavaju one glavne.

1. Postoji nekoliko vrsta slitina, što zbog mangan imaju jedinstvena svojstva. Na primjer, Hadfield čelik je toliko jaka i izdržljiva da se koristi za taljenje dijelovi bagera, strojeva za obradu kamena, brusilice, kugličnim mlinovima, oklop elemenata.
2. Mangan dioksid - oksidativna galvansko elementa za vezanje, da se koristi pri izradi depolarizer.
3. Mnogi spojevi mangana su potrebne za sintezu različitih organskih tvari.
4. Kalij permanganat (kalijev permanganat ili) koristi se u medicini, kao moćan antiseptičko sredstvo.
5. Ovaj element je uključen u sastav bronce, mesinga, oblikuje vlastiti legure bakra, koja služi za proizvodnju zrakoplova turbine, lopatice i druge dijelove.

Biološka uloga

Dnevne potrebe za ljudski mangana je 3-5 mg. Nedostatak ovog elementa dovodi do ugnjetavanja živčanog sustava, poremećaja sna i anksioznosti, vrtoglavica. Njegova uloga nije u potpunosti razumio, ali je jasno da je, prije svega, ona ima utjecaj na:

• rast;
• Aktivnost spolnih žlijezda;
• Rad hormona;
• formiranje krvi.

Ovaj element je prisutan u svim biljkama, životinjama, čovjeku, koji dokazuje svoju važnu biološku ulogu.

Zanimljive informacije o stavci

Mangan - kemijski element, zanimljive činjenice koje mogu impresionirati nikoga, a čine ga jasno koliko je važno. Ovdje su najosnovnije one koji se nalaze svoj trag u povijesti metala.

1. U vrijeme građanskog rata u SSSR-u, jedan od prvih izvoznih proizvoda je bio rude koja sadrži veliku količinu mangana.
2. Ako je mangan dioksid spojiti s kalijevim hidroksidom i nitrata, a zatim se proizvod otopi u vodi, pretvorba početak iznenađujući. Prvo, rješenje će postati zelen i zatim na plavo obojenje će se promijeniti nakon - Purple. Konačno, maline i da će postupno padati smeđi talog. Ako se smjesa tresti, a onda opet obnovljena zelena i sve ponovi. To je za ovaj kalijevog permanganata i svoje ime, što u prijevodu znači „mineralna kameleon”.
3. Ako u zemlju kako bi gnojivo sadrži mangan, tada biljka će povećati produktivnost i povećati stopu fotosinteze. Ozima pšenica zrna će formirati bolje.
4. Najveći komad mineralnih mangan rodonit težio 47 tona i pronađen je u Uralu.
5. Tu je trostrukom legurom zove manganinska. Sastoji se od elemenata kao što su bakar, mangan i nikla. To je jedinstven po tome što ima veliki električni otpor, koji ne ovisi o temperaturi, ali se pod utjecajem tlaka.

Naravno, to nije sve što se može reći o ovoj metala. Mangan - kemijski element, zanimljive činjenice koje su vrlo raznolike. Pogotovo ako govorimo o svojstvima koja se dodjeljuje te razne legure.