Манган (химичен елемент): свойства и приложение, определянето на степента на окисление, интересни факти

Един от най-важните стомана метал е манган. В допълнение, той е като цяло доста необичаен елемент, който е свързан с интересни факти. Важно за живите организми, е необходимо при изготвянето на много сплави, химикали. Манган - химичен елемент, снимка на който може да се види по-долу. Беше му свойства и характеристики, обсъждани в тази статия.

Характерно химичен елемент

Ако говорим за манган като елемент от периодичната система, първото нещо, което трябва да бъде да се характеризира позицията си в него.

1. Той се намира в четвъртия голям период седмия група, подгрупите.
2. Сериен номер - 25. Манган - елемент, заряда на ядра , която е равна на 25 атома. Броят на електроните е същата неутрона - 30.
3. Стойността на атомната маса - 54.938.
4. Определяне химически манган елемент - Mn.
5. Латинско наименование - манган.

Разположен между хром и желязо, което обяснява приликата си с тях в физични и химични характеристики.

Манган - химичен елемент: преходен метал

Ако разгледаме даден атом електронна конфигурация, нейната формула ще има формата: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3P ⁶ 4s ² 3d ^5. Става ясно, че елементът на контакт отчитане - е преходен метал на г-семейство. Пет електрони в 3D-подниво говори за стабилността на атома, която се проявява в нейните химически свойства.

Като редуциращ метал е магнезий, но повечето от съединенията може да се прояви и достатъчно силно оксидиращи способност. Това се дължи на различни степени на окисление и валенции, който има активен елемент. Това е особеност на това семейство на метали.

Така, манган - химичен елемент, разположен между другите атоми, и като свои специфични характеристики. Помислете за това, което тези имоти в по-големи подробности.

Манган - химичен елемент. окисляване степен

Ние вече цитираната електронен формула на атома. Според нея, този елемент е в състояние да бъде по-положително на окисление. Те са следните:

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Валентност на атома е IV. Най-стабилната са тези съединения, в които стойностите се срещат в манган 2, 4, 6. Най-високата степен на окисление позволява съединенията да действат като силни окислители. Например: _КМПО4, Мп _{2О 7.}

Съединения с два редуциращи агенти са хидроксид, манган (II) има амфотерни свойства, с преобладаване на основния. Междинните степени на окисление показатели образуват амфотерни съединение.

История на откриването

Манган - химичен елемент, който е бил открит веднага, но постепенно и от различни учени. Въпреки това, връзките си, хората са използвали още от древността. Манганов оксид (IV) се използва за топене на стъкло. Един италиански заяви, че добавянето на това съединение рисува техния цвят лилав в химическата производството на стъкло. Наред с това, на същото вещество помага за премахване на мътността на цветни стъкла.

По-късно в Австрия учен Qaim управлява получи парче метален манган, по висока температура pyurolizit (манганов оксид (IV)), поташ и въглища. Въпреки това, тази извадка имаше много примеси, да се премахне, че не може, така че отварянето не се състоя.

По-късно още един учен синтезира като смес, в която значителна част възлиза на чистия метал. Това беше Бергман, по-рано открива елемент никел. Въпреки това, той поставя въпроса преди края тя не е била да бъде.

Манган - химичен елемент, който се получава и се изолира под формата на проста вещество за първи път успя Karlu Sheele през 1774. Въпреки това, той го е направил с И. Хан, който е завършил процесът на топене на метал парче. Но дори и те не са били в състояние да го отърве напълно от примеси и да получите добив 100%.

Въпреки това, той е този път е откриването на атома. Същите тези учени са се опитали да дадете име като пионери. е избран Те Терминът manganezium. Въпреки това, след откриването на магнезий започна объркване и манган име е променено на тока (Х. Дейвид, 1908).

Тъй като манган - химичен елемент, чиито свойства са много ценни за много металургични процеси, с течение на времето става все необходимо да се намери начин да го произвежда в най-чиста форма. Този проблем е решен с учени от цял свят, но е в състояние да бъде разрешен само през 1919 година по време на работата на Р. Agladze - съветски учен и химик. Това означава, че той намери метод, който може да бъде на сулфати и хлориди на манган чрез електролиза за получаване на съдържанието на чист метал вещество 99,98%. Сега този метод се използва в целия свят.

Да бъдеш в природата

Манган - химичен елемент, снимка на един прост вещество, което може да се види по-долу. В природата съществуват много изотопи на един атом, броя на неутроните в която варира значително. По този начин, номерата на масови варират в диапазона от 44 до 69. Въпреки това, само стабилен изотоп на елемента със стойност ⁵⁵ Mn, други са с пренебрежимо кратък полуживот, или има прекалено малки количества.

Тъй като манган - химичен елемент, в който степента на окисляване се различава значително и съединенията в природата като образува много. В чиста форма, елементът не е намерена изобщо. Минералите и рудите постоянни ближния си - желязо. Общо възможно да се определят някои от най-важните скалите, които включват манган.

1. Pyrolusite. Съединение с формула: МпО ₂ * пН _2О
2. Psilomelane молекула МпО 2 * mMnO * nH2O.
3. Манганат формула МпОг * ОН.
4. Braunite по-рядко от другите. Формулата на Мп _{2О 3.}
5. Hausmannite формула Mn * Мп _{2О 4.}
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Манган карбонат руда.
8. Малина греда родохрозит или - MnCO _3.
9. Лилаво - Mn _{3РО 4.}

Освен това, е възможно да се определят няколко минерали, които също включва елемента в процес на разглеждане. Те са следните:

• калцит;
• сидерит;
• глинести минерали;
• халцедон;
• опал;
• пясък и тиня съединение.

В допълнение към минно дело и седиментни скали, минерали, манган - химичен елемент, който е включен в състава, включват:

1. Растителните организми. Най-големите дискове този елемент са: вода кестен, водорасли, диатоме.
2. Ръжда гъбички.
3. Някои видове бактерии.
4. От следните животни: червени мравки, ракообразни, мекотели.
5. Хората - дневната нужда около 3-5 мг.
6. Океани съдържат 0.3% вода на този елемент.
7. Общото съдържание в кората на 0.1% тегловни.

Като цяло, това е най-често срещаният 14 елемент от цялата ни планета. Сред метал желязо тежък, след като той секундата.

физични свойства

От гледна точка на свойства на манган като проста субстанция, има няколко основни физически характеристики за него.

1. В един прост вещество е достатъчно твърд метал (индекс мащаб Моос 'е 4). Цвят - сребристо бели въздух покрит със защитен филм оксид на лъскава раздел.
2. Точката на топене на 1,246 ⁰ ° С
3. Кипене - 2061 ⁰ ° С
4. Водещ свойства на добро, е парамагнитен.
5. Метални плътност е 7,44 гр / см ^3.
6. Налице е под формата на четири полиморфи (α, β, γ, σ), се различава по структура и решетъчна форма и опаковка плътност на атомите. Също различен тяхната температура на топене.

В металургията използват три основни форми на манган: β, γ, σ. Алфа-рядко, тъй като тя е твърде крехка в неговите качества.

химични свойства

От гледна точка на химията, манган - химичен елемент, чиито йони такса варира значително 2-7. Той оставя своя отпечатък върху дейността му. Свободната форма на манган във въздуха много слабо реагира с вода, разтворим в разредени киселини. Въпреки това, вие трябва да се увеличи само температурата на метала като активността се увеличава драстично.

Така, че е способен да реагира с:

• азот;
• въглерод;
• халогени;
• силиций;
• фосфор;
• сяра и други неметални елементи.

При нагряване метал без въздух лесно преминава в състояние на пара. В зависимост от степента на окисление, който проявява манган и съединенията могат да бъдат както редуциращи средства и окислители. Някои проявяват амфотерни свойства. Така, основната характеристика на съединенията, които +2. Амфотерно - 4, и силно оксидиращи киселина в най-високата стойност на 7.

Въпреки факта, че манган - е преходен метал комплексни съединения са малко за него. Това се дължи на стабилен електронна конфигурация на атома, за 3d-подслой съдържа 5 електрони.

Методи за получаване

Има три основни начина, по който се получават манган в промишлеността (химичен елемент). Как да се чете на латинското наименование, ние вече са обявени - manganum. Ако можем да го превърне в руската, тя ще бъде "да, наистина изяснява се обезцветява". Затова си име манган се изисква да проявяват свойствата известни от много древни времена.

Все пак, въпреки популярността, за да го получи в чист вид за използване успя само през 1919 година. Това се извършва чрез следните методи.

1. Електролиза, добив продукт е 99,98%. По този начин, манган в областта на химическата промишленост.
2. Silicothermic или възстановяване, като използвате силиций. С този метод е сливането на силиций и манган оксид (IV), което води до чист метал. Добивът е около 68%, тъй като манганов съединение е от произвежданите с силиция в силицид. Този метод се използва в металургичната промишленост.
3. Алумино метод - операция по възстановяване посредством алуминий. Също така не се получи твърде висок добив, манган, замърсени с примеси.

Производство на метала е важно за много процеси, извършвани в металургията. Дори малка добавка на манган е в състояние да оказват силно влияние върху свойствата на сплавите. Доказано е, че той разтваря много метали, пълнене кристалната решетка.

Проучване и производство на този елемент Русия е на първо място в света. Също така, този процес се извършва в страни като:

• Китай.
• Южна Африка.
• Казахстан.
• Грузия.
• Украйна.

Използване в промишлеността

Манган - химичен елемент, употребата на които е важно не само в металургията. но също така и в други области. В допълнение към метала в чиста форма, са от голямо значение и различни съединения от това атом. Означаваме основните от тях.

1. Има няколко вида сплави, които, благодарение на манган имат уникални свойства. Така например, стомана Хедфилд е толкова силен и издръжлив, че тя се използва за топене на части багер, машини за обработка на скални, шлифовъчни машини, топкови мелници, брони елементи.
2. Манганов диоксид - свързващ елемент оксидативен галванични, той се използва при създаването на depolarizer.
3. Много съединения на манган са необходими за различни синтези на органични вещества.
4. Калиев перманганат (калиев перманганат или) се използва в медицината като мощен антисептично средство.
5. Този елемент е включен в състава от бронз, месинг, образува своя сплав с мед, който служи за производство на въздухоплавателни средства турбини, перки и други части.

Биологичната роля

Дневната изискването за човешка манган е 3-5 мг. Недостигът на този елемент води до потискане на нервната система, нарушения на съня и тревожност, замаяност. Неговата роля не е напълно изяснен, но е ясно, че, на първо място, това оказва влияние върху:

• растеж;
• Дейността на половите жлези;
• работа на хормони;
• образуването на кръв.

Този елемент присъства във всички растения, животни, човек, който доказва своята важна биологична роля.

Интересна информация за обекта

Манган - химичен елемент, най-интересните факти, които могат да впечатлят никого, и става ясно колко е важно. Това са най-основните от тях, които са намерени своя отпечатък в историята на метал.

1. Във време на Гражданската война в СССР, един от първите продукти за износ е било руда, съдържаща голямо количество манган.
2. Ако манганов диоксид, за да се слее с калиев хидроксид и нитрат, и след това продуктът се разтваря във вода, превръщането започне изненадващо. Първо, решението ще се превърне в зелено и след това да се синьо оцветяване ще се промени, след като - Purple. И накрая, малина и постепенно ще падне кафява утайка. Ако сместа се разклаща, след това отново възстановен зелено и всичко да се случи отново. Именно поради тази калиев перманганат и името му, което се превежда като "минерална хамелеон".
3. Ако в земята, за да се направи тор, съдържащ манган, а след това централата ще се увеличи производителността и да се увеличи скоростта на фотосинтезата. Зимната пшеница зърно ще формират по-добре.
4. Най-голямото парче от родонит минералната манган тежеше 47 тона и е намерен в Урал.
5. Налице е трикомпонентна сплав, наречена Манганови. Тя е съставена от елементи, като например мед, манган и никел. Той е уникален с това, че има голяма електрическото съпротивление, което не зависи от температурата, но е под влиянието на налягане.

Разбира се, това не е всичко, което трябва да се каже за този метал. Манган - химичен елемент, интересни факти, които са доста разнообразни. Особено, ако говорим за имотите, които той дава различни сплави.