Manganas (cheminis elementas): savybės, panaudojimas, žymėjimas, oksidacijos laipsnis, įdomūs faktai

Vienas iš svarbiausių metalų metalurgijos srityjeyra manganas. Be to, apskritai yra gana neįprastas elementas, su kuriuo susiję įdomūs faktai. Svarbu gyviems organizmams, reikalingiems daugeliui lydinių, chemikalų gauti. Manganas yra cheminis elementas, kurio nuotrauką galima pamatyti toliau. Tai jo savybes ir savybes, kurias mes apsvarstysime šiame straipsnyje.

Cheminio elemento charakteristikos

Jei mes kalbame apie manganą kaip periodinės sistemos elementą, tai visų pirma būtina apibūdinti joje esančią padėtį.

1. Jis yra ketvirtame didžiajame laikotarpyje, septintoji grupė, pagalbinė pogrupis.
2. Kvotos numeris yra 25. Manganas yra cheminis elementas, kurio atominių branduolių įkrova yra +25. Elektronų skaičius yra toks pat, neutronai - 30.
3. Atominis svoris yra 54 938.
4. Mangano cheminio elemento pavadinimas yra Mn.
5. Lotyniškas pavadinimas yra manganas.

Įsikūręs tarp chromo ir geležies, kuris paaiškina jų panašumą į juos pagal fizines ir chemines savybes.

Manganas - cheminis elementas: pereinamasis metalas

Jei manome, kad sumažinto atomo elektroninė konfigūracija, tada jo formulė bus tokia: 1s²2s²2p⁶3s²3 p⁶4s²3d⁵. Tai tampa akivaizdu, kadelementas yra pereinamasis metalas iš d-šeimos. Penkių elektronų 3d pogrindyje kalbama apie atomo stabilumą, kuris pasireiškia jo cheminėmis savybėmis.

Kaip metalas, manganas yra reduktorius,Tačiau dauguma jo junginių gali eksponuoti ir pakankamai stipriai oksiduoti. Taip yra dėl to, kad šis elementas turi skirtingas oksidacijos ir valentingumo laipsnio. Tai visų šios šeimos metalų ypatumas.

Taigi, manganas yra cheminis elementas, kuris yra tarp kitų atomų ir turi savų specifinių savybių. Leiskite mums apsvarstyti, kokios yra šios savybės išsamiau.

Manganas yra cheminis elementas. Oksidacijos laipsnis

Mes jau minėto elektroninio formulę atomo. Pasak jos, šis elementas gali būti teigiamas oksidacijos narės. Tai yra:

• 0;
• +2;
• +3;
• +4;
• +6;
• +7.

Atomo valence yra IV. Labiausiai stabilūs yra tie junginiai, kuriuose +2, +4, +6 vertės yra manganese. Didžiausias oksidacijos laipsnis leidžia junginiams veikti kaip stipriausi oksidatoriai. Pavyzdžiui: KMnO₄, Mn₂O₇.

Junginiai, kuriuose yra +2, yra reduktoriai,mangano hidroksidas (II) turi amfoterines savybes, kuriose dominuoja pagrindiniai. Tarpiniai oksidacijos laipsnių rodikliai sudaro amfoterinius junginius.

Istorija atradimo

Manganas yra cheminis elementas, kuris buvo aptiktasne iš karto, bet palaipsniui ir skirtingi mokslininkai. Tačiau žmonės jį naudojo nuo seniausių laikų. Langui tirpstant buvo naudojamas mangano (IV) oksidas. Vienas Italas atkreipė dėmesį į tai, kad šio junginio pridėjimas stiklo chemijos gamyboje dėmė jų spalvą violetine spalva. Be to, ta pati medžiaga padeda pašalinti drumstumą spalvotais stiklais.

Vėliau Austrijoje mokslininkas Kaim sugebėjo gauti kūrinįmetalinis manganas, veikiantis aukštą pyurylisito (mangano oksido (IV)) temperatūrą, kalį ir anglį. Tačiau šis pavyzdys turėjo daug priemaišų, kurių jis negalėjo pašalinti, todėl atradimas nebuvo įvykęs.

Dar vėliau mokslininkas taip pat sintezė mišinį,kur didelė dalis sudarė gryną metalą. Tai buvo Bergmanas, anksčiau atradęs nikelio elementą. Tačiau tai nebuvo skirta užbaigti.

Manganas yra cheminis elementas, gauna ir1774 m. Karlas Scheele sugebėjo atskirti jį kaip paprastą medžiagą. Tačiau jis tai padarė kartu su I. Gana, kuri baigė metalo gabalo lydymo procesą. Bet net ir jie nesugebėjo visiškai pašalinti jo iš priemaišų ir gauti 100% produkcijos.

Nepaisant to, būtent šį kartą tai buvo atradimastam tikro atomo. Šie patys mokslininkai bandė pavadinimą tapti pionieriais. Jie pasirinko terminą "manganas". Tačiau po magnio atradimo prasidėjo painiavos, o mangano pavadinimas buvo pakeistas į modernią (H. David, 1908).

Kadangi manganas yra cheminis elementas, jo savybėskurie yra labai vertingi daugeliui metalurgijos procesų, galiausiai reikėjo vis dar rasti būdą, kaip jį gauti gryniausiu būdu. Šią problemą išsprendė mokslininkai iš viso pasaulio, bet sugebėjo ją išspręsti tik 1919 m., Pasitelkusi tarybinį mokslininką ir chemininką R. Agladze. Būtent jis randa kelią, iš kurio mangano sulfatai ir chloridai gali būti elektrolizuojami, kad gautų gryną metalą su 99,98% medžiagos kiekiu. Dabar šis metodas taikomas visame pasaulyje.

Būti gamta

Manganas - cheminis elementas, paprastos nuotraukosmedžiagos, kurios gali būti matyti toliau. Gamtoje yra daug izotopų atomo daug, kad neutronų, kurių skaičius labai skiriasi. Tokiu būdu, masė numeriai skiriasi intervale nuo 44 iki 69. Tačiau tik stabiliu izotopu yra elementas, turintis reikšmę ⁵⁵Mn, visi kiti turi nedidelę pusėjimo trukmę arba egzistuoja pernelyg mažais kiekiais.

Kadangi manganas yra cheminis elementas, laipsniskurio oksidacija yra labai skirtinga, ji taip pat gamina daugybę junginių. Šio elemento gryna forma neatsitiks. Mineraluose ir rūdose jo nuolatinis kaimynas yra geležis. Iš viso galite išskirti keletą svarbiausių akmenų, įskaitant manganą.

1. Pirolozitas. Junginio formulė: MnO₂* nH₂O.
2. Psilomelanas, MnO2 * mMnO * nH2O molekulė.
3. Manganitas, formulė MnO * OH.
4. Browniai yra mažiau paplitę nei kiti. Formula Mn₂O₃.
5. Hausmanitas, formulė Mn * Mn₂O_4.
6. Rodonitas Mn₂(SiO₃)₂.
7. Karbonatų rūdos iš mangano.
8. Crimson Spar arba Rhodochrosite - MnCO₃.
9. Purpurinė - Mn₃PO₄.

Be to, galima nurodyti kelias kitas mineralines medžiagas, kurios taip pat apima nagrinėjamą elementą. Tai yra:

• kalcitas;
• sideritas;
• molio mineralai;
• Chalcedonas;
• opalas;
• smėlio-silty junginiai.

Be kalnų ir nuosėdinių uolų, mineralų, manganas yra cheminis elementas, kuris yra šių objektų dalis:

1. Augalų organizmai. Didžiausi šio elemento akumuliatoriai yra graikiniai riešutai, pievagrybiai, diatomai.
2. Apsauginiai grybai.
3. Kai kurios bakterijų rūšys.
4. Šie gyvūnai: raudonos skruzdėlės, vėžiagyviai, moliuskai.
5. Žmonės - kasdien reikia apie 3-5 mg.
6. Pasaulio vandenyno vandenyse yra 0,3% šio elemento.
7. Bendras žemės plutos kiekis yra 0,1% masės.

Apskritai, tai yra 14-asis dažniausiai pasitaikantis elementas mūsų planetoje. Tarp sunkiųjų metalų jis yra antras po geležies.

Fizinės savybės

Mangano, kaip paprastos medžiagos savybių požiūriu, mes galime išskirti keletą pagrindinių fizinių savybių.

1. Paprastos medžiagos forma yragana tvirtas metalas (pagal Moho skalę - 4). Spalva - sidabriškai balta, oru padengta apsaugine oksido plėvele, glei ant pjūties.
2. Lydymosi taškas yra 1246⁰C.
3. Virinimas 2061⁰C.
4. Jutiklio savybės yra geros, tai paramagnetas.
5. Metalo tankis yra 7,44 g / cm³.
6. Jis egzistuoja keturių polimorfinių modifikacijų (α, β, γ, σ) forma, kurie skiriasi kristalinės grotelės struktūra ir forma bei atomų tankiu. Jų lydymosi temperatūra taip pat skiriasi.

Metalurgijoje naudojamos trys pagrindinės mangano formos: β, γ, σ. Alfa yra retesnė, nes jos savybės yra pernelyg trapios.

Cheminės savybės

Nuo chemijos požiūriu manganas yra cheminisElementas, kurio jonų įkrova labai skiriasi nuo +2 iki +7. Tai palieka savo atspaudą savo veiklai. Laisvoje atmosferoje manganas labai silpnai reaguoja su vandeniu, ištirpsta praskiestose rūgštyse. Tačiau reikia tik padidinti temperatūrą, nes metalo aktyvumas smarkiai padidėja.

Taigi, jis gali bendrauti su:

• azotas;
• anglies;
• halogenai;
• silicis;
• fosforas;
• pilka ir kiti nemetalai.

Kai šildomas be oro, metalas yra lengvaipatenka į garų būklę. Priklausomai nuo mangano oksidacijos laipsnio, jo junginiai gali būti reduktoriai arba oksidatoriai. Kai kurie eksponuoja amfoterines savybes. Taigi, pagrindinė savybė junginiams, kurių sudėtyje yra +2. Amfoterinė +4, ir rūgštus ir stiprus oksidavimas, kurio didžiausia vertė yra +7.

Nepaisant to, kad manganas yra pereinamasis laikotarpismetalo, sudėtingų junginių, yra nedaug. Taip yra dėl stabilios elektroninės konfigūracijos atomo, nes 3d pogrindyje yra 5 elektronai.

Gavimo metodai

Yra trys pagrindiniai būdaipramonė gauna manganą (cheminis elementas). Kaip mes skaitome lotyniškai pavadinimą, mes jau paskyrėme - manganą. Jei mes jį išversti į rusų kalbą, tai bus "Taip, iš tiesų paaiškina discolors". Pagal savo pavadinimą, manganas skolingas savo savybes iki savybių, žinomų nuo senovės.

Tačiau, nepaisant populiarumo, tik 1919 m. Jis galėjo būti naudojamas gryna forma. Tai daroma šiais metodais.

1. Elektrolizė, produkto išeiga yra 99,98%. Tokiu būdu manganas gaminamas chemijos pramonėje.
2. Silicoterminis arba regeneravimas susilicis. Šiuo metodu vyksta sintezė silicio ir mangano oksido (IV), todėl susidaro grynas metalas. Išeiga yra apie 68%, nes mangano ir silicio derinys yra šalutinis silicido poveikis. Šis metodas naudojamas metalurgijos pramonėje.
3. Aluminoterminis metodas - regeneravimas naudojant aliuminį. Be to, produkto produkcija nėra per didelė, manganas yra užterštas priemaišomis.

Šio metalo gamyba yra svarbidaugelio procesų, atliktų metalurgijoje, vertė. Net nedidelis mangano kiekis gali stipriai paveikti lydinių savybes. Įrodyta, kad daugelyje metalų ji ištirpsta, užpildydama savo kristalinę grotelę.

Kalbant apie šio elemento gamybą ir gamybą, Rusija pirmauja pasaulyje. Šis procesas taip pat atliekamas tokiose šalyse kaip:

• Kinija.
• Pietų Afrika.
• Kazachstanas.
• Gruzija.
• Ukraina.

Naudokite pramonėje

Manganas - cheminis elementas, panaudojimaskuri yra svarbi ne tik metalurgijoje. bet ir kitose srityse. Be gryno pavidalo metalo, labai svarbūs įvairūs šio atomo junginiai. Pažymėkime pagrindinį iš jų.

1. Yra keletas rūšių lydinių, kurie,dėka mangano, turi unikalių savybių. Pavyzdžiui, "Hadfield" plienas yra toks patvarus ir atsparus nusidėvėjimui, kad jis naudojamas lydant ekskavatorių, akmens apdirbimo mašinų, trupintuvų, rutulinių malūnų, šarvų komponentų dalis.
2. Mangano dioksidas yra privalomas oksidacijos elementas, galvanizuojantis, jis naudojamas depoliarizatoriams kurti.
3. Daugybė mangano junginių reikalingi įvairių medžiagų organinių sintezių realizavimui.
4. Kalio permanganatas (arba manganas) medicinoje naudojamas kaip stiprus dezinfekantas.
5. Šis elementas yra bronzos, žalvario dalis, suformuoja savo vario lydinį, kuris naudojamas orlaivių turbinų, ašmenų ir kitų dalių gamybai.

Biologinis vaidmuo

Kasdieninis žmogaus poreikis manganeseyra 3-5 mg. Trūkumas šio elemento veda į nervų sistemos, miego sutrikimais ir nerimo, galvos svaigimas priespaudos. Jos vaidmuo yra ne visiškai aiškus, tačiau akivaizdu, kad, visų pirma, tai turi įtakos:

• augimas;
• gonadų veikla;
• hormonų darbas;
• kraujo susidarymas.

Šis elementas yra visuose augaluose, gyvūnuose, žmogus, kuris įrodo jo svarbų biologinį vaidmenį.

Įdomi informacija apie elementą

Manganas yra cheminis elementas, įdomūs faktaikuris gali nustebinti bet kokį asmenį, taip pat aiškiai išdėstyti, koks jis yra svarbus. Čia yra pačios pagrindinės iš jų, kurios nustatė savo ženklą šio metalo istorijoje.

1. SSRS pilietinio karo sunkumais vienas iš pirmųjų eksporto produktų buvo rūdos, turinčios daug mangano.
2. Jei mangano dioksidas yra lydytas hidroksidukalio ir nitrato, o tada ištirpinkite produktą vandenyje, tada prasidės nuostabios transformacijos. Pirmiausia tirpalas pasidaro žalias, tada spalva pasikeičia mėlyna spalva, tada - violetinė. Pagaliau, jis taps raudonu ir rudos nuosėdos palaipsniui iškrenta. Jei mišinys sukrėsta, žalioji spalva bus atkurta, ir viskas vėl bus. Būtent dėl ​​šios kalio permanganato ir jos pavadinimu, kuris verčia kaip "mineralinio chameleonas".
3. Jei trąšos, kuriose yra mangano, dedamos į dirvą, augalų produktyvumas padidės, o fotosintezės greitis padidės. Žieminiai kviečiai geriau formuos grūdus.
4. Didžiausias mangano rodonito mineralinio bloko masė buvo 47 tonos ir rasta Uralo.
5. Yra trijų junginių lydinysmanganinas. Jį sudaro tokie elementai kaip varis, manganas ir nikelis. Jo unikalumas priklauso nuo to, kad jis turi didelį elektrinį atsparumą, kuris nepriklauso nuo temperatūros, bet priklauso nuo slėgio.

Žinoma, tai ne viskas, apie ką galima pasakytimetalas. Manganas yra cheminis elementas, įdomūs faktai, apie kuriuos yra gana įvairios. Ypač jei mes kalbame apie savybes, kad ji suteikia skirtingus lydinius.