Mangan
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 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 | [Ar]3d54s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| e- na poziom energetyczny | 2, 8, 13, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stopień utlenienia | 7, 6, 4, 2, 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności kwasowe tlenków | silnie kwasowe | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Struktura krystaliczna | regularna przestrzennie centrowana | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Własności fizyczne | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Stan skupienia | stały | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura topnienia | 1517 K (1244 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Temperatura wrzenia | 2235 K (1962 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Objętość molowa | 7,35×10-3 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* | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tam, gdzie nie jest zaznaczone inaczej, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *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.
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.
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.
Metaliczny mangan można otrzymać poprzez redukcję tlenku glinem.
Najbardziej znanym związkiem manganu jest nadmanganian potasu (KMnO4), posiadający silne własności bakteriobójcze i grzybobójcze, stosowany do odkażania wody i w walce z pasożytami skóry. Związek ten ma postać ciemnofioletowych, łatwo rozpuszczalnych w wodzie kryształów.
Mangan, zależnie od temperatury, przyjmuje cztery formy alotropowe mające różne gęstości:
- poniżej 700°C: odmiana α
- między 700°C a 1079°C: odmiana β
- między 1079°C a 1143°: odmiana γ - dość miękka , łatwo poddaje się obróce mechanicznej
- powyżej 1143°: odmiana δ
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.
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. Mangan jest masowo stosowanym dodatkiem do stali obniżając jej temperaturę topnienia i poprawiając własności mechaniczne. Posiada własności paramagnetyczne.
Do najważniejszych sztucznych radioizotopów należą:
- 52Mn otrzymywany w reakcjach <math>{}^{52}Cr(d,2n){}^{52}Mn</math> i <math>{}^{56}Fe(p,dn){}^{52}Mn</math>
- 54Mn otrzymywany w reakcjach <math>{}^{53}Cr(d,n){}^{54}Mn</math> i <math>{}^{56}Fe(d,\alpha){}^{54}Mn</math>
- 56Mn otrzymywany przez neutronową aktywację metalicznego manganu lub dwutlenku manganu MnO2
Są one stosowane jako wskaźniki promieniotwórcze.
Kategorie
Pierwiastki chemiczne

