Mangan (chemický prvek): vlastnosti a použití, označení stupně oxidace, zajímavosti

Jedním z nejdůležitějších oceli kovu je mangan. Kromě toho je obecně dosti neobvyklý prvek, který je spojen s zajímavých faktů. Důležitý pro živé organismy, je třeba při přípravě mnoha slitin, chemikálie. Mangan - chemický prvek, fotografii, které lze vidět níže. Bylo to jeho vlastnosti a charakteristiky popisované v tomto článku.

Charakteristický chemický prvek

Pokud budeme mluvit o manganu jako prvek periodické soustavy, první věc, kterou by měla být charakterizovat svou pozici v něm.

1. Je umístěn ve čtvrtém velkém období sedmé skupiny, podskupin.
2. Výrobní číslo - 25. mangan - prvek, náboj jader , která se rovná 25 atomů. Počet elektronů je stejný neutron - 30.
3. Hodnota je atomová hmotnost - 54,938.
4. Označení prvek chemické mangan - Mn.
5. Latinský název - mangan.

Nachází se mezi chromu a železa, což vysvětluje jejich podobnost s nimi ve fyzikálních a chemických vlastností.

Mangan - chemický prvek: přechodový kov

Pokud vezmeme v úvahu danou konfiguraci atom elektronu, jeho vzorec bude mít tvar: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Je zřejmé, že kontaktní prvek zpráv - je přechodný kov z d-rodiny. Pět elektrony v 3D-podúrovně mluví o stabilitu atomu, která se projevuje ve svých chemických vlastností.

Jako redukční kov je mangan, ale většina z jejích sloučenin schopen projevit a dostatečně silné oxidační schopnosti. To je vzhledem k různým stupněm oxidace a mocenství, která má aktivní prvek. To je vlastnost této rodiny kovů.

Tak, mangan - chemický prvek, který se nachází mezi jiné atomy, a má své zvláštní charakteristiky. Podívejme se, co tyto vlastnosti podrobněji.

Mangan - chemický prvek. stupeň oxidace

jsme již citované elektronickou vzorec atomu. Podle ní tento prvek může být více pozitivní oxidační stavy. Jsou to:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Valence atomu je IV. Nejstabilnější jsou ty sloučeniny, ve kterých jsou hodnoty vyskytující se v mangan +2, +4, +6. Nejvyšší stupeň oxidace umožňuje sloučeniny, které působí jako silné oxidanty. Například: KMnO _4, Mn _{2O 7.}

Sloučeniny se dvěma redukčními činidly jsou hydroxid, mangan (II) má amfoterní vlastnosti, s převahou základní. Mezilehlé stupně ukazatelů oxidace tvoří amfoterní sloučeniny.

Historie objevu

Mangan - chemický prvek, který byl otevřen najednou, ale postupně a různými vědci. Nicméně, jeho spoje, lidé používají už od starověku. Oxidu manganu (IV) se použije pro tavení skla. Jeden italský uvedl, že přidání této sloučeniny barvy barvu fialovou v chemické výrobě skla. Spolu s tím, stejná látka pomáhá odstraňovat zákal v barevných skel.

Později v Rakousku vědec Qaim spravuje obdržel kus kovového manganu, působící na vysoké teploty pyurolizit (oxid manganičitý (IV)), potaš a uhlí. Nicméně, tento vzorek měl hodně nečistot, pro odstranění, že nemohl, takže otvor nekonal.

Později ještě další vědci syntetizována jako směs, ve kterém významný podíl tvořily čistého kovu. Bylo Bergman, dříve objevil prvek nikl. Nicméně, to záležitost před koncem to bylo nebýt přinést.

Mangan - chemický prvek, který se připraví a izoluje se ve formě jednoduchého látky poprvé podařilo Karlu Sheele v roce 1774. Nicméně, to činil I. Hahna, který dokončil proces tavení kus kovu. Ale ani oni nebyli schopni zcela zbavit jej nečistot a získat výnos 100%.

Nicméně, je to tentokrát byl objev atomu. Titíž vědci pokoušeli pojmenovat jako průkopníci. Jejich termín manganezium byl vybrán. Nicméně poté, co objev hořčíku začal zmatek a název manganu byl změněn na proudu (H. David, 1908).

Vzhledem k tomu, mangan - chemický prvek, jehož vlastnosti jsou velmi cenné pro mnoho metalurgické procesy, v průběhu času bylo nutné ještě najít způsob, jak ji vyrábět ve většině čisté formě. Tento problém byl vyřešen vědci po celém světě, ale byl schopen být vyřešen pouze v roce 1919 při práci R. Agladze - sovětského vědce a lékárnou. To znamená, že nalezli způsob, který může být ze síranů a chloridů manganu elektrolýzou získat Content čistý kov látka 99,98%. Nyní je tato metoda použita na celém světě.

Být v přírodě

Mangan - chemický prvek, fotografie z jednoduché látky, která může být vidět níže. V přírodě se mnoho izotopů atomu, počet neutronů, ve které se velmi liší. To znamená, že počty hmotnost se liší v rozmezí od 44 do 69. Avšak pouze stabilní izotop prvku, který má hodnotu ⁵⁵ Mn, jiné mají zanedbatelně krátký poločas, nebo je příliš malá množství.

Vzhledem k tomu, mangan - chemický prvek, ve kterém se stupeň oxidace se značně liší, a tyto sloučeniny v přírodě, neboť tvoří mnoho. V čisté formě, je tento prvek není nalezen vůbec. Minerály a rudy stálých jeho soused - železo. Celkově lze jmenovat některé z nejdůležitějších kamenů, mezi něž patří mangan.

1. Pyroluzit. Sloučenina obecného vzorce: MnO ₂ * nH _2O
2. Psilomelane molekula MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganit vzorec MnO * OH.
4. Braunit vzácnější než ostatní. Vzorec Mn _{2O 3.}
5. Hausmannit vzorec Mn * Mn _{2O 4.}
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Uhličitan manganatý ruda.
8. Raspberry spar rodochrozitem nebo - MnCO _3.
9. Fialová - Mn _{3PO 4.}

Kromě toho je možné určit více minerálů, který zahrnuje také prvek v úvahu. Jsou to:

• kalcit;
• siderit;
• minerály jíl;
• chalcedony;
• opál;
• písek a bahno sloučenina.

Kromě těžební a sedimentárních hornin, minerálů, mangan - chemický prvek, který je zahrnut do prostředku, zahrnují:

1. Rostlinné organismy. Největší disky tohoto prvku jsou: vodní kaštan, okřehek, rozsivky.
2. Rzí.
3. Některé druhy bakterií.
4. Tato zvířata: červená mravenci, korýši, měkkýši.
5. Lidé - denní potřeba asi 3-5 mg.
6. Oceány obsahují 0,3% vody tohoto prvku.
7. Celkový obsah v kůře 0,1% hmotnostních.

Obecně lze říci, že je 14 nejčastějším prvkem celé naší planety. Mezi těžkého kovu železa poté, co druhý.

fyzikální vlastnosti

Z hlediska vlastností manganu jako jednoduchá substance, existuje několik základní fyzikální vlastnosti pro to.

1. V jednoduchém látka je dostatečně tvrdý kov (index Mohsovy stupnice je 4). Barva - stříbřitě bílý, vzduch pokryt oxidu filmu ochranného na lesklé části.
2. Teplota tání 1246 ⁰ ° C
3. Vroucí - 2061 ⁰ C.
4. Vodivé vlastnosti dobré, je paramagnetický.
5. Hustota Metal je 7,44 g / ^cm3.
6. K dispozici je ve formě čtyř polymorfů (α, β, γ, σ), které se liší ve struktuře a mřížky tvaru a hustotě atomů. Také různé jejich teplota tání.

V hutnictví používá základní formy manganu: β, γ, σ. Alpha zřídka, protože je příliš křehký ve svých vlastnostech.

chemické vlastnosti

Z hlediska chemie, manganu - chemický prvek, jehož náboj iontu se velmi liší od +2 až +7. Zanechává výraznou stopu ve své činnosti. Volná forma manganu ve vzduchu velmi mírně reaguje s vodou, rozpustný ve zředěných kyselinách. Nicméně, měli byste jen zvýšit teplotu kovu, jako je aktivita se zvyšuje dramaticky.

Proto, že je schopen reagovat s:

• dusík;
• uhlíku;
• atomy halogenů;
• křemíku;
• fosforu;
• síry a ostatní nekovy.

Při zahřátí kovu bez vzduchu snadno přechází do plynného skupenství. V závislosti na stupni oxidace, která vykazuje mangan a jeho sloučeniny mohou být jak redukční činidla a oxidační činidla. Někteří projevují amfoterní vlastnosti. Takže základní charakteristikou sloučenin, které +2. Amfoterní - 4, a silné oxidační kyseliny do nejvyšší hodnoty +7.

Navzdory tomu, že manganu - je komplex přechodného kovu sloučeniny jsou málo pro něj. To je vzhledem k stabilní elektronové konfigurace atomu, 3D-podvrstvy, že obsahuje 5 elektrony.

Způsoby pro přípravu

Existují tři hlavní způsoby, ve kterých je mangan, připravené v průmyslu (chemického prvku). Jak číst latinský název, jsme již označen - manganum. Kdybychom ji přeložit do ruštiny, bude to „ano, skutečně objasňuje discolors“. Proto je nutná jeho jméno mangan vykazovat vlastnosti známé z velmi dávných dob.

Navzdory popularitě, aby si to v čisté formě pro použití řízeného pouze v roce 1919. To se provádí pomocí následujících metod.

1. Elektrolýza, výtěžek produktu je 99,98%. Tímto způsobem, mangan v chemickém průmyslu.
2. Silicothermic nebo využití silikonem. Při použití této metody je zde fúze křemičitého a oxidu manganu (IV), což vede k čistého kovu. Výtěžek činí asi 68%, protože sloučeniny manganu je vedlejší produkt s křemíkem v silicidu. Tato metoda se používá v metalurgickém průmyslu.
3. Aluminotermická metoda - operace obnovy pomocí hliníku. Také nedá příliš vysoký výtěžek, mangan kontaminovány nečistotami.

Výroba kovu je důležitá pro mnoho procesů vykonávaných v metalurgii. Dokonce i malé přídavek manganu je schopen silně ovlivňují vlastnosti slitin. Je prokázáno, že se rozpouští mnohé kovy, plnění jeho krystalové mřížky.

Průzkumu a těžbě tohoto prvku Rusko na prvním místě na světě. Také tento způsob se provádí v zemích, jako jsou:

• China.
• South Africa.
• Kazachstán.
• Georgia.
• Ukrajina.

Použití v průmyslu

Mangan - chemický prvek, jehož použití je důležité nejen v metalurgii. ale i v jiných oblastech. Kromě kovu v čisté formě, jsou velmi důležité a různých sloučenin podle tohoto atomu. Označují ty hlavní.

1. Existuje několik druhů slitin, které vzhledem k manganu mají jedinečné vlastnosti. Například Hadfield oceli je tak pevné a odolné, že se používá pro tavení dílů rypadlo, zpracování skalní stroje, mlýny, kulové mlýny, pancéřových prvků.
2. Oxid manganičitý - oxidační vázání prvek elektrolytické pokovování, se používá při vytváření depolarizátoru.
3. Mnoho sloučenin manganu jsou zapotřebí pro různé syntézy organických látek.
4. Manganistan draselný (manganistan draselný nebo) se používá v lékařství jako silné antiseptikum.
5. Tento prvek je součástí složení bronzu, mosazi, tvoří vlastní slitiny s mědí, která slouží k výrobě letadel turbíny, lopatky a další součásti.

Biologická role

Denní potřeba pro lidskou mangan je 3-5 mg. Nedostatek tohoto prvku vede k útlaku nervového systému, poruchy spánku a úzkost, závratě. Její úloha není zcela znám, ale je jasné, že v první řadě, že má vliv na:

• růst;
• aktivita pohlavních žláz;
• Práce hormonů;
• tvorba krve.

Tento prvek je přítomen ve všech rostlinách, zvířatech, člověče, který dokazuje svou důležitou biologickou roli.

Zajímavé informace o předmětu

Mangan - chemický prvek, zajímavé skutečnosti, které mohou nikoho dojem, a aby bylo jasné, jak je důležité. Zde jsou nejzákladnější ty, které nalezené svou stopu v historii kovu.

1. V době občanské války v SSSR, jeden z prvních exportních produktů bylo rudy obsahuje velké množství manganu.
2. Pokud je oxid manganičitý, aby se fúzovaly s hydroxidem draselným a dusičnanu, a potom byl produkt rozpuštěn ve vodě, konverze začít překvapující. Za prvé, roztok zezelená a pak do modrého zbarvení se po změně - Purple. A konečně, maliny a bude postupně klesat hnědou sraženinu. V případě, že směs se třást, znovu obnoven zelené a vše opakovat. To je pro tento manganistanu draselného a jeho název, který se překládá jako „minerální chameleon“.
3. Pokud se v zemi, aby se hnojivo s obsahem manganu, pak rostlina zvýšit produktivitu a zvýšit rychlost fotosyntézy. Ozimá pšenice obilí vytvoří lepší.
4. Největší kus Rhodonite minerální manganu vážil 47 tun a byla nalezena na Urale.
5. Tam je třísložkové slitiny s názvem manganinové. To se skládá z prvků, jako je měď, mangan a nikl. To je jedinečné v tom, že má velký elektrický odpor, který není závislý na teplotě, ale je pod vlivem tlaku.

Samozřejmě, že to není všechno, co se říká o tomto kovu. Mangan - chemický prvek, zajímavé skutečnosti, které jsou zcela odlišné. Zvlášť pokud budeme mluvit o vlastnostech, které propůjčuje různé slitiny.