Mangan

 

Zobacz też:
Cr - Mn - Fe
 
Mn
Tc  
 
 

Dane ogólne
Nazwa, symbol, l.a.* Mangan, Mn, 25
Własności metaliczne metal przejściowy
Grupa, okres, blok 7 (VIIB), 4, d
Gęstość, twardość 7470 kg/m3, 6
Wygląd
Kolor srebrzystoszary
o niebieskawym połysku
Własności atomowe
Masa atomowa 54,938049 u
Promień atomowy (obl.) 140 (161) pm
Promień kowalencyjny 139 pm
Promień van der Waalsa 91 pm (Mn2+)
52 pm (Mn4+)
46 pm (Mn7+)
Konfiguracja elektronowa Ar3d54s²
e- na poziom energetyczny 2, 8, 13, 2
Stopień utlenienia 7, 6, 4, 2, 3
Własności kwasowe tlenków kwasowe, amfoteryczne lub zasadowe
w zależności od stopnia utlenienia
Struktura krystaliczna regularna przestrzennie
centrowana
Własności fizyczne
Stan skupienia stały
Temperatura topnienia 1517 K
(1244 °C)
Temperatura wrzenia 2235 K
(1962°C)
Objętość molowa 7,35×10-6 m³/mol
Ciepło parowania 226 kJ/mol
Ciepło topnienia 12,05 kJ/mol
Ciśnienie pary nasyconej 121 Pa (1517 K)
Prędkość dźwięku 5150 m/s (293,15 K)
Pozostałe dane
Elektroujemność 1,55 (Pauling)
1,60 (Allred)
Ciepło właściwe 480 J/(kg*K)
Przewodność właściwa 0,695×106 S/m
Przewodność cieplna 7,82 W/(m*K)
I Potencjał jonizacyjny 717,3 kJ/mol
II Potencjał jonizacyjny 1509 kJ/mol
III Potencjał jonizacyjny 3248 kJ/mol
IV Potencjał jonizacyjny 4940 kJ/mol
V Potencjał jonizacyjny 6990 kJ/mol
VI Potencjał jonizacyjny 9220 kJ/mol
VII Potencjał jonizacyjny 11500 kJ/mol
Przekrój czynny na
pochł. neutronów termicznych		 13 b/atom

Najbardziej stabilne izotopy*
izotop wyst. o.p.r s.r. e.r. MeV p.r.
52Mn {syn.} 5,591 dni w.e. 4,712 52Cr
53Mn {syn.} 3,74×106 lat w.e. 0,597 53Cr
54Mn {syn.} 312,3 dni w.e. 1,377 54Cr
55Mn 100% stabilny izotop z 30 neutronami
56Mn {syn.} 2,579 godz. β- 3,696 56Fe

Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej,
użyte są jednostki SI i warunki normalne.
*Wyjaśnienie skrótów:
l.a.=liczba atomowa
wyst.=występowanie w przyrodzie,
o.p.r.=okres połowicznego rozpadu,
s.r.=sposób rozpadu,
e.r.=energia rozpadu,
p.r.=produkt rozpadu,
w.e.=wychwyt elektronu


Mangan (Mn, łac. manganium) to pierwiastek chemiczny, z grupy metali przejściowych w układzie okresowym. Posiada 15 izotopów z przedziału mas 49-62 i izomery jądrowe 51m, 52m, 54m. Trwały jest tylko izotop 55, który stanowi niemal 100% składu izotopowego manganu występującego w naturze.

Spis treści

edytuj Właściwości chemiczne i fizyczne

Metaliczny mangan jest twardym, srebrzystym i kruchym materiałem. Jest bardzo reaktywny, zapala się w powietrzu i reaguje z wodą tworząc wodorotlenek. Jego własności są zbliżone do metali alkalicznych. Jest pierwiastkiem rozciągliwym. Mangan jest masowo stosowanym dodatkiem do stali obniżając jej temperaturę topnienia i poprawiając własności mechaniczne. Posiada własności paramagnetyczne.

edytuj Odmiany alotropowe

Mangan, zależnie od temperatury, przyjmuje cztery formy alotropowe mające różne gęstości:

edytuj Odkrycie

Sole i tlenki manganu były stosowane już w starożytności. Pierwszą osobą, która zasugerowała istnienie tego pierwiastka był Carl Wilhelm Scheele, zaś kilka lat później, w 1774 r. Johan Gottlieb Gahn jako pierwszy wyizolował ten pierwiastek w stanie czystym, przez redukcję dwutlenku manganu węglem.

edytuj Występowanie w skorupie ziemskiej

Występuje w skorupie ziemskiej w ilości 950 ppm w postaci rudy składającej się z mieszaniny kilkunastu rodzajów tlenków. Jest po żelazie najbardziej rozpowszechnionym metalem ciężkim. W światowym wydobyciu manganu (w przeliczeniu na czysty składnik), wynoszącym w 2001 r. 9 mln ton, przodowały: Chiny (2,5 mln ton), RPA (1,5 mln ton), Ukraina (1,2 mln ton), Australia (1,1 mln ton) i Brazylia (1,1 mln ton).

Ważniejsze minerały: braunsztyn i manganit - oba to mieszaniny różnych tlenków manganu.

edytuj Sztuczne radioizotopy

Do najważniejszych sztucznych radioizotopów należą:

Są one stosowane jako wskaźniki promieniotwórcze.

edytuj Otrzymywanie

Metaliczny mangan można otrzymać poprzez redukcję tlenku glinem.

edytuj Znaczenie biologiczne

Mangan obecny jest w centrach reaktywności wielu enzymów i jest niezbędnym do życia mikroelementem. Jego minimalne, dzienne spożycie powinno wynosić ok. 1 mg. W dużych ilosciach sole manganu są toksyczne.

edytuj Przykłady związków manganu

Związki manganu na stopniu utlenienia II:

Związki manganu na stopniu utlenienia III:

Związki manganu na stopniu utlenienia IV:

Związki manganu na stopniu utlenienia V:

Związki manganu na stopniu utlenienia VI i VII:

Commons
Zobacz galerię na Wikimedia Commons:
Mangan
p • d • e
Pierwiastki chemiczne

(Ac) aktyn · (Am) ameryk · (Sb) antymon · (Ar) argon · (As) arsen · (At) astat · (N) azot · (Ba) bar · (Bk) berkel · (Be) beryl · (Bi) bizmut · (Bh) bohr · (B) bor · (Br) brom · (Ce) cer · (Cs) cez · (Cl) chlor · (Cr) chrom · (Sn) cyna · (Zn) cynk · (Zr) cyrkon · (Ds) darmsztadt · (Db) dubn · (Dy) dysproz · (Es) einstein · (Er) erb · (Eu) europ · (Fm) ferm · (F) fluor · (P) fosfor · (Fr) frans · (Gd) gadolin · (Ga) gal · (Ge) german · (Al) glin · (Hf) hafn · (Hs) has · (He) hel · (Ho) holm · (In) ind · (Ir) iryd · (Yb) iterb · (Y) itr · (I) jod · (Cd) kadm · (Cf) kaliforn · (Cm) kiur · (Co) kobalt · (Kr) krypton · (Si) krzem · (Xe) ksenon · (La) lantan · (Li) lit · (Lr) lorens · (Lu) lutet · (Mg) magnez · (Mn) mangan · (Mt) meitner · (Md) mendelew · (Cu) miedź · (Mo) molibden · (Nd) neodym · (Ne) neon · (Np) neptun · (Ni) nikiel · (Nb) niob · (No) nobel · (Pb) ołów · (Os) osm · (Pd) pallad · (Pt) platyna · (Pu) pluton · (Po) polon · (K) potas · (Pr) prazeodym · (Pm) promet · (Pa) protaktyn · (Ra) rad · (Rn) radon · (Re) ren · (Rh) rod · (Rg) roentgen · (Hg) rtęć · (Rb) rubid · (Ru) ruten · (Rf) rutherford · (Sm) samar · (Sg) seaborg · (Se) selen · (S) siarka · (Sc) skand · (Na) sód · (Ag) srebro · (Sr) stront · (Tl) tal · (Ta) tantal · (Tc) technet · (Te) tellur · (Tb) terb · (O) tlen · (Th) tor · (Tm) tul · (Ti) tytan · (Uub) ununbium · (Uuh) ununhexium · (Uuo) ununoctium · (Uup) ununpentium · (Uuq) ununquadium · (Uut) ununtrium · (U) uran · (V) wanad · (Ca) wapń · (C) węgiel · (H) wodór · (W) wolfram · (Au) złoto · (Fe) żelazo

Pierwiastki niezsyntezowane: (Uus) ununseptium · (Ubn) unbinilium · (Ubu) unbiunium · (Ubb) unbibium · (Ubt) unbitrium