Mangan (unsur kimia): sifat dan aplikasi, penunjukan derajat oksidasi, fakta menarik

Salah satu logam baja yang paling penting adalah mangan. Selain itu, secara umum unsur lazim, yang berhubungan dengan fakta-fakta menarik. Penting untuk organisme hidup, perlu dalam penyusunan banyak paduan, bahan kimia. Mangan - unsur kimia, foto yang dapat dilihat di bawah ini. Itu sifat dan karakteristik nya dibahas dalam artikel ini.

unsur kimia karakteristik

Jika kita berbicara tentang mangan sebagai elemen dari sistem periodik, hal pertama yang harus untuk mengkarakterisasi posisinya di dalamnya.

1. Hal ini terletak di periode besar keempat, kelompok ketujuh, sub-kelompok.
2. Nomor seri - 25. Mangan - elemen, biaya core yang sama dengan 25 atom. Jumlah elektron adalah neutron yang sama - 30.
3. Nilai dari massa atom - 54,938.
4. Penunjukan mangan kimia unsur - Mn.
5. Nama latin - mangan.

Terletak antara kromium dan besi, yang menjelaskan kesamaan dengan mereka dalam karakteristik fisik dan kimia.

Mangan - unsur kimia: logam transisi

Jika kita mempertimbangkan konfigurasi atom elektron diberikan, rumus akan memiliki bentuk: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Ini menjadi jelas bahwa unsur kontak pelaporan - adalah logam transisi dari d-keluarga. Lima elektron dalam pembicaraan 3d-sublevel tentang stabilitas atom, yang diwujudkan dalam sifat kimianya.

Sebagai logam mengurangi adalah mangan, tetapi sebagian besar senyawa yang mampu mewujudkan dan cukup kuat oksidasi kemampuan. Hal ini disebabkan derajat yang berbeda dari oksidasi dan valensi, yang memiliki elemen aktif. Ini adalah fitur dari keluarga ini logam.

Dengan demikian, mangan - unsur kimia, yang terletak di antara atom lain, dan memiliki karakteristik tersendiri. Pertimbangkan apa sifat-sifat ini secara lebih rinci.

Mangan - unsur kimia. gelar oksidasi

Kita telah mengutip rumus elektronik atom. Menurut dia, elemen ini mampu menjadi oksidasi lebih positif. Mereka adalah:

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Valensi atom adalah IV. Yang paling stabil adalah mereka senyawa di mana nilai-nilai terjadi pada mangan 2, 4, 6. Tingkat tertinggi oksidasi memungkinkan senyawa untuk bertindak oksidan kuat. Sebagai contoh: _KMnO4, Mn ₂ O _7.

Senyawa dengan dua agen pereduksi yang hidroksida, mangan (II) memiliki sifat amfoter, dengan dominasi dasar. derajat menengah indikator oksidasi membentuk senyawa amfoter.

Sejarah penemuan

Mangan - unsur kimia yang telah dibuka sekaligus, tapi secara bertahap dan oleh para ilmuwan yang berbeda. Namun, koneksinya, orang digunakan sejak zaman kuno. Mangan oksida (IV) digunakan untuk melelehkan kaca. Salah satu Italia menyatakan bahwa penambahan senyawa ini cat warna ungu dalam produksi kimia kaca. Seiring dengan ini, substansi yang sama membantu untuk menghilangkan kekeruhan dalam gelas berwarna.

Kemudian di Austria ilmuwan Qaim mengelola menerima sepotong mangan logam, yang bertindak atas pyurolizit suhu tinggi (mangan oksida (IV)), kalium dan batubara. Namun, sampel ini memiliki banyak kotoran, untuk menghilangkan bahwa ia tidak bisa, jadi pembukaan tidak terjadi.

Kemudian masih ilmuwan lain disintesis sebagai campuran di mana proporsi yang signifikan menyumbang logam murni. Itu Bergman, sebelumnya menemukan nikel elemen. Namun, membawa masalah ini sebelum akhir itu tidak menjadi.

Mangan - suatu unsur kimia, yang disiapkan dan terisolasi dalam bentuk zat sederhana untuk pertama kalinya berhasil Karlu Sheele pada tahun 1774. Namun, ia melakukannya dengan I. Hahn, yang telah menyelesaikan proses pencairan sepotong logam. Tapi bahkan mereka tidak bisa benar-benar membersihkannya dari kotoran dan mendapatkan hasil 100%.

Namun demikian, saat ini adalah penemuan atom. Para ilmuwan yang sama telah berusaha untuk memberi nama sebagai pelopor. Mereka jangka manganezium terpilih. Namun, setelah penemuan magnesium mulai kebingungan dan nama mangan diubah menjadi arus (H. David, 1908).

Sejak mangan - unsur kimia yang sifat sangat berharga bagi banyak proses metalurgi, dari waktu ke waktu menjadi perlu untuk masih menemukan cara untuk memproduksinya dalam bentuk yang paling murni. Masalah ini dipecahkan oleh para ilmuwan di seluruh dunia, tetapi mampu diselesaikan hanya pada tahun 1919 melalui karya R. Agladze - ilmuwan Soviet dan kimia. Artinya, ia menemukan metode yang dapat sulfat dan klorida mangan dengan elektrolisis untuk mendapatkan konten zat logam murni 99,98%. Sekarang metode ini digunakan di seluruh dunia.

Berada di alam

Mangan - unsur kimia, foto zat sederhana yang dapat dilihat di bawah ini. Di alam, ada banyak isotop atom, jumlah neutron yang bervariasi. Dengan demikian, angka massa bervariasi dalam kisaran dari 44 ke 69. Namun, satu-satunya isotop stabil dari unsur yang memiliki nilai ⁵⁵ Mn, yang lain memiliki paruh diabaikan pendek, atau ada jumlah terlalu kecil.

Sejak mangan - unsur kimia di mana tingkat oksidasi bervariasi, dan senyawa di alam karena bentuk banyak. Dalam bentuk murni, unsur ini tidak ditemukan sama sekali. Mineral dan bijih permanen tetangganya - besi. Jumlah kemungkinan untuk menunjuk beberapa batu yang paling penting, yang meliputi mangan.

1. Pyrolusite. Sebuah senyawa formula: MnO ₂ * nH ₂ O.
2. molekul psilomelan MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite rumus MnO * OH.
4. Braunite jarang daripada yang lain. Rumus Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite rumus Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. bijih karbonat mangan.
8. Raspberry rhodochrosite spar atau - MnCO _3.
9. Ungu - Mn ₃ PO _4.

Selain itu, adalah mungkin untuk menunjuk beberapa mineral, yang juga termasuk unsur yang dipertimbangkan. Mereka adalah:

• kalsit;
• siderit;
• mineral lempung;
• kalsedon;
• opal;
• pasir dan senyawa lumpur.

Selain pertambangan dan sedimen batuan, mineral, mangan - unsur kimia yang termasuk dalam komposisi meliputi:

1. organisme tanaman. Drive terbesar unsur ini adalah: kastanye air, duckweed, diatom.
2. jamur karat.
3. Beberapa jenis bakteri.
4. Hewan-hewan berikut ini: merah semut, krustasea, moluska.
5. Orang - kebutuhan harian sekitar 3-5 mg.
6. Lautan mengandung air 0,3% dari elemen ini.
7. Total konten dalam kerak 0,1% berat.

Secara umum, itu adalah 14 unsur yang paling umum dari semua planet kita. Di antara besi logam berat setelah ia kedua.

sifat fisik

Dari sudut pandang sifat mangan sebagai zat sederhana, ada beberapa karakteristik fisik dasar untuk itu.

1. Dalam suatu zat sederhana itu adalah logam yang cukup keras (indeks skala Mohs' adalah 4). Warna - keperakan putih, udara ditutupi dengan lapisan oksida pelindung pada bagian mengkilap.
2. Titik leleh 1246 ⁰ C.
3. Mendidih - 2061 ⁰ C.
4. sifat konduktif yang baik, adalah paramagnetik.
5. kerapatan logam adalah 7.44 g / cm ^3.
6. Ada dalam bentuk empat polimorf (α, β, γ, σ), berbeda dalam struktur dan kisi bentuk dan packing density dari atom. Juga berbeda temperatur lelehnya.

Dalam metalurgi digunakan tiga bentuk dasar mangan: β, γ, σ. Alpha jarang, karena terlalu rapuh di sifat-sifatnya.

sifat kimia

Dari sudut pandang kimia, mangan - unsur kimia yang bertanggung jawab ion bervariasi 2-7. Ia meninggalkan jejak pada aktivitasnya. Bentuk bebas dari mangan di udara sangat sedikit bereaksi dengan air, larut dalam asam encer. Namun, Anda hanya harus meningkatkan suhu logam sebagai aktivitas meningkat secara dramatis.

Dengan demikian, ia mampu bereaksi dengan:

• nitrogen;
• karbon;
• halogen;
• silikon;
• fosfor;
• sulfur dan non-logam lainnya.

Ketika dipanaskan logam tanpa udara dengan mudah masuk ke dalam negara uap. Tergantung pada derajat oksidasi, yang menunjukkan mangan dan senyawanya dapat menjadi agen mengurangi dan oksidator. Beberapa menunjukkan sifat amfoter. Jadi, karakteristik dasar dari senyawa, yang 2. Amfoter - 4, dan asam pengoksidasi kuat ke nilai tertinggi dari 7.

Terlepas dari kenyataan bahwa mangan - adalah logam transisi senyawa kompleks sedikit untuknya. Hal ini disebabkan konfigurasi elektron yang stabil atom, untuk 3d-sublayer mengandung 5 elektron.

Metode untuk persiapan

Ada tiga cara utama di mana mangan disiapkan dalam industri (unsur kimia). Bagaimana membaca judul Latin, kami telah ditunjuk - manganum. Jika kita menerjemahkannya ke dalam bahasa Rusia, itu akan menjadi "ya, memang menjelaskan discolors". Oleh karena itu nama mangan yang diperlukan untuk menunjukkan sifat dikenal dari zaman yang sangat kuno.

Namun, meskipun popularitas, untuk mendapatkannya dalam bentuk murni untuk digunakan berhasil hanya pada tahun 1919. Hal ini dilakukan dengan metode berikut.

1. Elektrolisis, hasil produk adalah 99,98%. Dengan cara ini, mangan dalam industri kimia.
2. Silicothermic atau pemulihan menggunakan silikon. Dengan metode ini ada perpaduan dari silikon dan mangan oksida (IV), menghasilkan logam murni. imbal hasil sekitar 68%, karena senyawa mangan adalah dengan diproduksi dengan silikon di silisida. Metode ini digunakan dalam industri metalurgi.
3. Metode aluminothermic - operasi pemulihan menggunakan aluminium. Juga tidak memberikan hasil terlalu tinggi, mangan terkontaminasi oleh kotoran.

Industri logam adalah penting untuk banyak proses yang dilakukan dalam metalurgi. Bahkan tambahan kecil mangan mampu sangat mempengaruhi sifat-sifat paduan. Hal ini membuktikan bahwa larut banyak logam, mengisi kisi kristal.

Eksplorasi dan produksi elemen ini Rusia menempati urutan pertama di dunia. Juga, proses ini dilakukan di negara-negara seperti:

• Cina.
• Afrika Selatan.
• Kazakhstan.
• Georgia.
• Ukraina.

Gunakan dalam industri

Mangan - unsur kimia, penggunaan yang tidak hanya penting dalam metalurgi. tetapi juga di daerah lain. Selain logam dalam bentuk murni, adalah sangat penting dan berbagai senyawa dari atom ini. Menunjukkan yang utama.

1. Ada beberapa jenis paduan, yang, karena mangan memiliki sifat yang unik. Sebagai contoh, baja Hadfield begitu kuat dan tahan lama yang digunakan untuk bagian peleburan excavator, mesin pengolahan batu, penggiling, pabrik bola, elemen armor.
2. Mangan dioksida - elektroplating oksidatif elemen yang mengikat, digunakan saat membuat depolarizer a.
3. Banyak senyawa mangan yang diperlukan untuk berbagai sintesis zat organik.
4. Kalium permanganat (kalium permanganat atau) digunakan dalam pengobatan sebagai agen antiseptik yang kuat.
5. Unsur ini termasuk dalam komposisi perunggu, kuningan, membentuk paduan sendiri dengan tembaga, yang berfungsi untuk memproduksi turbin pesawat, pisau, dan bagian lain.

Peran biologis

Kebutuhan harian untuk mangan manusia adalah 3-5 mg. Kekurangan unsur ini menyebabkan penindasan dari sistem saraf, gangguan tidur dan kecemasan, pusing. perannya tidak sepenuhnya dipahami, tetapi jelas bahwa, pertama-tama, itu memiliki dampak pada:

• pertumbuhan;
• aktivitas kelenjar seksual;
• kerja hormon;
• pembentukan darah.

Elemen ini hadir di semua tumbuhan, hewan, manusia, yang membuktikan peran biologis yang penting.

informasi menarik tentang item

Mangan - unsur kimia, fakta-fakta menarik yang dapat mengesankan orang, dan membuat jelas betapa pentingnya. Berikut adalah yang paling dasar, yang ditemukan tanda dalam sejarah logam.

1. Dalam masa Perang Saudara di Uni Soviet, salah satu produk ekspor pertama itu bijih yang mengandung sejumlah besar mangan.
2. Jika mangan dioksida menyatu dengan kalium hidroksida dan nitrat, dan kemudian produk dilarutkan dalam air, konversi mulai mengejutkan. Pertama, solusi akan berubah menjadi hijau dan kemudian ke warna biru akan berubah setelah - Purple. Akhirnya, raspberry dan secara bertahap akan jatuh endapan coklat. Jika campuran goyang, sekali lagi dipulihkan hijau dan semua terjadi lagi. Ini adalah untuk ini kalium permanganat dan namanya, yang diterjemahkan sebagai "bunglon mineral".
3. Jika di tanah untuk membuat pupuk yang mengandung mangan, maka tanaman akan meningkatkan produktivitas dan meningkatkan laju fotosintesis. Musim dingin biji-bijian gandum akan membentuk lebih baik.
4. Potongan terbesar dari Rhodonite mangan mineral beratnya 47 ton dan ditemukan di Ural.
5. Ada paduan terner disebut Manganin. Hal ini terdiri dari unsur-unsur seperti tembaga, mangan dan nikel. Ini adalah unik dalam fakta bahwa ia memiliki ketahanan listrik yang besar, yang tidak tergantung pada suhu, tetapi berada di bawah pengaruh tekanan.

Tentu saja, hal ini tidak semua yang ada untuk mengatakan tentang logam ini. Mangan - unsur kimia, fakta-fakta menarik yang cukup beragam. Terutama jika kita berbicara tentang sifat-sifat yang menganugerahkan berbagai paduan.