Mangan (hemijski element): svojstva i primjena, određivanje stepena oksidacije, zanimljivosti

Jedan od najvažnijih čelične metalne je mangan. Osim toga, to je obično prilično neobičan element, koji je povezan sa zanimljivim činjenicama. Važan za žive organizme, potrebno je u pripremi mnogih legura, kemikalije. Mangan - hemijski element, a od kojih je fotografija možete pogledati u nastavku. To je bila njegova svojstva i karakteristike opisane u ovom članku.

Video: Complex jedinjenja

Karakterističan hemijski element

Ako govorimo o mangan kao element periodnog sistema, Prva stvar koju bi trebalo da bude opisali njegov položaj u njoj.

1. Nalazi se u četvrtom sjajan period, sedmi grupe, podgrupe.
2. Serijski broj - 25. Mangan - hemijski element, zadužen jezgra koja je jednaka 25 atoma. Broj elektrona je isti neutrona - 30.
3. Vrijednost atomske mase - 54.938.
4. Oznaka kemijskih mangan element - Mn.
5. Latinsko ime - mangana.

Nalazi između kroma i željeza, što objašnjava svoju sličnost sa njima u fizičke i hemijske karakteristike.

Mangan - hemijski element: tranzicija metal

Ako uzmemo u obzir dati elektronska konfiguracija atoma, njegova formula će izgledati ovako: 1s²2s²2P⁶3s²3p⁶4s²3d⁵. Postaje jasno da je izvještavanje kontakt element - je prelaznih metala d-porodice. Pet elektrona u 3d-podnivo govori o stabilnosti atoma, koji se manifestira u svom kemijska svojstva.

Što je metal smanjenje je mangan, ali većina njegovih spojeva u stanju da se manifestuje i dovoljno jak sposobnosti oksidacije. To je zbog različitih stupnjeva oksidacije i valencije, koja ima aktivan element. To je karakteristika ove porodice metala.

Dakle, mangan - hemijski element, nalazi među drugim atomima, i ima svoje posebne karakteristike. Razmotriti koje ta svojstva u više detalja.

Mangan - hemijski element. oksidacije stepen

Mi smo već naveo elektronski formula atoma. Prema njenim riječima, ovaj element je u stanju da bude pozitivan oksidacije država. To su:

• 0;
• +2;
• +3;
• +4;
• +6;
• +7.

Valentni atoma je IV. Najstabilnije su oni spojevi u kojima je vrednosti se javljaju kod mangan +2, +4, +6. Najveći stepen oksidacije omogućava jedinjenja da djeluje kao jak oksidans. Na primjer: KMnO₄, Mn₂O₇.

Spojevi s dva smanjenje agenti su hidroksid, mangan (II) ima amfoterni svojstva, uz dominaciju osnovnih. Srednji stupnjeva pokazatelja oksidacije formirati amfoterni spoj.

Povijest otkrića

Mangan - hemijski element koji je otvoren odjednom, ali postupno i od strane različitih naučnika. Međutim, njegove veze, ljudi su od davnina. Mangan oksid (IV) je korišten za topljenje stakla. Jedan italijanski naveo da je pored ovog kompleksa oslikava njihova boja ljubičasta u kemijskoj proizvodnji stakla. Uz to, isti supstanca pomaže eliminirati zamućenost u boji čaše.

Kasnije u Austriji naučnik Kaim upravlja dobio komad metalne mangana, djelujući na visoke temperature pyurolizit (mangan oksid (IV)), hidroksid i uglja. Međutim, ovaj uzorak je imao dosta nečistoća, da eliminiše da on nije mogao, pa je otvaranje nije održana.

Kasnije još jedan naučnik sintetiziran kao mješavina u kojima značajan dio čine čisti metal. Bilo je Bergman, ranije je otkrio element nikla. Međutim, to bi pitanje prije kraja bilo je ne biti.

Mangan - hemijski element, koji se priprema i izoliran u obliku jednostavne supstance po prvi put uspjeli Carl Scheele 1774.. Međutim, on je to učinio sa I. Hahn, koji je završio proces topljenja metala komad. Ali ni oni nisu bili u stanju da ga potpuno oslobodi nečistoća i dobiti prinos 100%.

Ipak, to je ovaj put bilo je otkriće atoma. Ovi isti naučnici su pokušali da daju ime kao pioniri. Oni termin manganezium je izabran. Međutim, nakon otkrića magnezijuma počeo konfuzije i mangan ime je promijenjeno u trenutnom (H. David 1908).

Od mangan - hemijski element čija svojstva su vrlo vrijedne za mnoge metalurških procesa, vremenom je postalo neophodno da se još uvijek naći način da se proizvede u većini čistom obliku. Ovaj problem je riješen naučnici širom svijeta, ali je bio u mogućnosti da se riješiti samo 1919. godine kroz rad R. Agladze - sovjetski naučnik i hemičar. To jest, on je pronašao način koji može biti sulfata i hlorida mangana elektrolizom dobiti sadržaj čistog metala tvari 99,98%. Sada se ova metoda koristi u cijelom svijetu.

Biti u prirodi

Mangan - hemijski element, fotografiju jednostavne supstance koja se može pogledati u nastavku. U prirodi, postoji mnogo izotopa atoma, broj neutrona u što uvelike varira. Dakle, masovna brojke variraju u rasponu od 44 do 69. Međutim, jedina stabilna izotopa je element koji ima vrijednost ⁵⁵Mn, ostali su ili zanemarljiv kratak poluživot, ili postoji u suviše malim količinama.

Od mangan - hemijski element u kojima je stepen oksidacije značajno varira, kao i spojeva u prirodi kao što čini mnogo. U čistom obliku, element nije pronađena na sve. Minerala i ruda stalna njegova susjeda - željezo. Ukupno moguće odrediti neke od najvažnijih stijene, koje uključuju mangana.

1. Pyrolusite. A spoj formule: MnO₂* nH₂O.
2. Psilomelane molekula MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite formula MnO * OH.
4. Braunite ređe od drugih. Formula Mn₂O₃.
5. Hausmannite formula Mn * Mn₂O_4.
6. rodonit Mn₂(SiO₃)₂.
7. Mangan karbonat rude.
8. Maline Spar rhodochrosite ili - MnCO₃.
9. Purple - Mn₃PO₄.

Osim toga, moguće je odrediti nekoliko minerala, što uključuje i element koji se razmatra. To su:

• kalcit;
• siderit;
• minerala gline;
• kalcedon;
• opal;
• pijesak i mulj spoj.

Pored rudarstva i sedimentne stijene, minerali, mangan - hemijski element koji je uključen u sastav uključuju:

1. Biljni organizmi. Najveći pogoni ovaj element su: voda kestena, duckweed, dijatomeje.
2. Rust gljiva.
3. Neke vrste bakterija.
4. Sljedeće životinje: crveni mravi, rakova, mekušaca.
5. Ljudi - dnevna potreba oko 3-5 mg.
6. Oceans sadrže 0,3% vode ovog elementa.
7. Ukupnog sadržaja u kori od 0,1% po težini.

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

fizičke osobine

Sa stanovišta svojstva mangan kao jednostavnu tvar, postoji nekoliko osnovnih fizičke karakteristike za to.

1. Na jednostavan tvar to je dovoljno tvrdog metala (indeks Mohs 'skala je 4). Boja - srebrnasto bijela, zrak prekriven zaštitnim oksida film na sjajnoj sekciji.
2. Topljenja 1246⁰S.
3. Kipuće - 2061⁰S.
4. Vodljiva svojstva dobrog, je paramagnetičan.
5. gustoće metal je 7.44 g / cm³.
6. Postoji četiri polimorfa (&alfa, &beta, &gama, &sigma-), različite u strukturi i rešetkasti oblik i pakovanje gustoće atoma. I različita njihova temperatura topljenja.

Metal se koristi tri osnovna oblika mangana: &beta, &gama, &sigma-. Alfa rijetko, jer je previše krhka u svoja svojstva.

kemijska svojstva

Sa stanovišta hemije, mangan - hemijski element čiji naboj iona značajno varira 2-7. Ostavlja traga na svoje aktivnosti. Slobodan oblik mangana u vazduhu veoma blago reagira s vodom, topljiv u razrijeđene kiseline. Međutim, trebalo bi samo povećati temperaturu metala kao aktivnost dramatično povećava.

Tako da je u stanju reagirati sa:

• dušika;
• ugljen;
• halogeni;
• silicija;
• fosfora;
• sumpora i drugih nemetala.

Kada zagrijava metal bez klima lako prelazi u stanje pare. Ovisno o stupnju oksidacije, koji ispoljava mangan i njegovi spojevi mogu biti i smanjenje agenti i sredstvima oksidacije. Neki pokazuju amfoterni svojstva. Dakle, osnovna karakteristika spojeva, što ga +2. Amfoterni - 4, i jak oksidirajućih kiselina u najviše vrijednosti +7.

Uprkos činjenici da mangana - je tranzicija metalski kompleks jedinjenja su malo za njega. To je zbog stabilna elektronska konfiguracija atoma, za 3D-podsloj sadrži 5 elektrona.

Metode za pripremu

Postoje tri glavna načina na koji se mangan pripremljen u industriji (chemical element). Kako čitati latinski naziv, već smo određene - manganum. Ako ga prevesti na ruski, to će biti "Da, zaista sam razjasniti gube boju". Stoga ime mangan je dužan da pokazuju svojstva poznata iz davnina.

Međutim, bez obzira na popularnost, da bi ga u čistom obliku za upotrebu uspio samo 1919. godine. To se radi od sljedećih metoda.

1. Elektrolize, prinos proizvod je 99,98%. Na ovaj način, mangan u kemijskoj industriji.
2. Silicothermic ili oporavak pomoću silikona. Ovom metodom postoji spoj silikona i mangan oksid (IV), što je rezultiralo u čistom metala. Prinos je oko 68%, jer mangan spoj je po-proizvodi sa silikonskim u silicide. Ova metoda se koristi u metalurgiji.
3. Aluminotermijskim metoda - operacije oporavka pomoću aluminija. Također ne daju previše visok prinos, mangan kontaminirani nečistoćama.

Proizvodnja metala je važan za mnoge procese obavlja u metalurgiji. Čak i mali dodatak mangana je u stanju da snažno utjecati na svojstva legura. Dokazano je da se potpuno ne rastopi mnoge metale, ispunjavajući svoje kristalne rešetke.

Istraživanje i proizvodnja ovog elementa Rusije zauzima prvo mjesto u svijetu. Također, ovaj proces se odvija u zemljama kao što su:

• Kina.
• Južnoj Africi.
• Kazahstana.
• Gruzije.
• Ukrajini.

Koriste u industriji

Mangan - hemijski element, čija upotreba je važno ne samo u metalurgiji. ali iu drugim područjima. Pored metala u čistom obliku, su od velikog značaja i različitih jedinjenja ovog atoma. Označavaju glavne one.

1. Postoji nekoliko vrsta legura, koja je zbog mangan imaju jedinstvene osobine. Na primjer, Hadfield čelika tako jak i izdržljiv da se koristi za topljenje dijelova bagera, obrada kamena strojevi, drobilice, mlinovi, oklop dijelova.
2. Mangan dioksid - oksidativnog galvansko obavezujući element, on se koristi pri kreiranju depolarizer.
3. Potrebni su mnogi spojevi mangana za različite sinteze organskih supstanci.
4. Kalijum permanganat (kalijum permanganat ili) se koristi u medicini kao snažan antiseptik agent.
5. Ovaj element je uključen u sastav od bronce, mesing, formira vlastitu legure sa bakrom, koji služi za proizvodnju turbina aviona, lopatica, i drugih dijelova.

Bioloških uloga

Dnevnih potreba za ljudska mangan je 3-5 mg. Nedostatak ovog elementa dovodi do ugnjetavanja nervnog sistema, poremećaji sna i anksioznost, vrtoglavica. Njegova uloga nije u potpunosti razumio, ali je jasno da je, prije svega, on ima uticaj na:

• rast;
• aktivnost seksualne žlijezde;
• rad hormona;
• formiranje krvi.

Ovaj element je prisutan u svim biljaka, životinja, čovjek, koji dokazuje svoju važnu biološku ulogu.

Interesantne informacije o stavci

Mangan - hemijski element, zanimljivih činjenica koje mogu impresionirati nikoga, i da bude jasno koliko je to važno. Ovdje su većina osnovnih, koji je našao svoj trag u povijesti metala.

1. U vremenima građanskog rata u SSSR-u, jedan od prvih izvoznih proizvoda je to bio rude koja sadrži veliku količinu mangana.
2. Ako osigurač mangan dioksid sa kalijum hidroksid i nitrata, a zatim se proizvod otopljen u vodi, The Amazing transformacija će početi. Prvo, rješenje će postati zelen, a zatim u plavom obojenosti će poslije promijeniti - Purple. Konačno, maline i postepeno će pasti smeđe talog. Ako se smjesa da se trese, a zatim ponovo obnovljena zelena i sve ponoviti. To je za ovu kalijum permanganat i ime, što se prevodi kao "mineralna kameleon".
3. Ako u zemlju kako bi gnojiva sadrže mangan, zatim tvornica će povećati produktivnost i povećati stopu fotosinteze. Zimski zrna pšenice će formirati bolje.
4. Najveći komad mineralne mangana rodonit težio 47 tona, a pronađen je na Uralu.
5. Tu je trojni legura zove Manganinski. 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 je pod uticajem pritiska.

Naravno, to nije sve što se može reći o ovaj metal. Mangan - hemijski element, zanimljivih činjenica koje su prilično različiti. Pogotovo ako govorimo o osobinama koje ona daje različite legure.