Химический элемент Марганец

Элемент марганец - это серебристо-хрупкий металл, который часто встречается в минералах. Марганец чаще всего известен своим использованием в промышленных сплавах.

10 забавных фактов о марганце
Римляне и египтяне использовали марганец для добавления / уменьшения цвета при производстве стекла.
Ходили слухи, что клинки спартанцев были тверже, чем у их конкурентов, потому что они были сделаны из смеси железа и марганца.
Марганец - твердый, но хрупкий металл, который легко окисляется.
Фиолетовый аметист получает свой цвет от элемента магния.
80-90% производимого в мире марганца используется в производстве стали и чугуна.
Марганец играет много ролей в нашем организме, включая роли, связанные с нашим метаболизмом, функциями митохондрий, иммунной системой, образованием костей и макроэлементов.
Марганец использовался в виде оксида марганца (MnO 2) в каменном веке в качестве коричневого пигмента.
Марганец наиболее похож на элемент железа с химической точки зрения.
Марганец содержится во внешнем слое земной коры.
Марганец является 12-м по распространенности элементом в земной коре.
Марганец в периодической таблице
Марганец имеет атомный символ Mn с атомным номером 25. Он расположен в d-блоке периодической таблицы Менделеева, слева от него находится хром, а справа - железо. Марганец является пятым элементом в переходных металлах периодической таблицы. Марганец имеет электронную конфигурацию [Ar] 4s 2 3d 5. Кроме того, элемент имеет электроотрицательность 1,55 по шкале Полинга.

Марганец в современном мире
Марганец имеет широкий спектр применений благодаря своей способности образовывать различные соединения и руды. Он использовался для пигментации, а также для производства чугуна и стали. Он также имеет много применений в организме человека.

Марганец в искусстве
Начиная с каменного века, люди использовали марганец в форме оксида марганца в качестве коричневого пигмента. Использование марганца в создании произведений искусства продолжалось на протяжении всей истории: римляне и египтяне использовали его для придания цвета стеклу для мозаики. Оксиды марганца до сих пор используются при создании пигментов, а также в строительных растворах в качестве красителя. Марганец также добавляют в глазури и лаки, чтобы бороться с любыми примесями железа в продукте.

Марганец используется в пигментах.
Марганец в промышленности
Марганец используется в различных отраслях промышленности, включая текстильную, транспортную, строительную и машиностроительную. В "забавных фактах о марганце" мы узнали, что 80-90% марганца используется в производстве стали и чугуна. Марганец используется в виде сплавов, в частности, ферромарганца и силикомарганца для производства стали.

Марганец также используется в производстве аккумуляторов. Его способность относительно легко окисляться делает его отличным вариантом в качестве катода в батареях для телефонов, ноутбуков, планшетов и даже электромобилей.

Марганец в организме
Марганец присутствует в организме в низких концентрациях. Тем не менее, важно поддерживать стабильную концентрацию, потому что слишком мало или слишком много смертельно опасно. Марганец присутствует в поджелудочной железе, почках и печени и важен для формирования костей и соединительной ткани, свертывания крови и регулирования уровня сахара в крови, функционирования митохондрий и гормональной регуляции среди прочего. Недостаток марганца в организме может вызвать бесплодие, слабость и пороки развития костей, а также судороги. Однако потребление слишком большого количества марганца или вдыхание определенных соединений марганца может вызвать неврологические проблемы, которые проявляются симптомами, сходными с симптомами болезни Паркинсона.

Где находится элемент марганец?
Марганец содержится во внешнем слое земной коры и обычно добывается в виде оксида. Общие районы добычи этих оксидов - Китай, Африка, Австралия и Габон. После добычи оксид можно восстановить с помощью натрия, магния, алюминия или, если он находится в форме сульфата марганца, его можно восстановить с помощью электролиза.

Когда и как был обнаружен марганец?
В 1774 году шведский химик и фармацевт Карл-Вильгельм Шееле открыл пиролюзит (MnO 2). Позже в том же году другой шведский химик по имени Йохан Готлиб Ган впервые выделил марганец, нагрев пиролюзит в присутствии древесного угля. Наиболее распространенный способ получения марганца по-прежнему находится в форме пиролюзита.

Химия марганца – соединения, реакции, изотопы, степени окисления
Соединения и реакции марганца
Соли: MnO 4 2-, MnO 4–, MnSO 4, KMnO 4, Mn(NO 3)2, C4h6 MnO 4, MnCo 3
Оксиды: MnO, MnO 2, MnO 4, Mn2o3, Mn2o7
Галогениды: MnCl 2, MnF 3
Выделение элементарного марганца
Поскольку марганец содержит большое разнообразие соединений, в которых он доступен, существует несколько способов выделения марганца. Если вы начинаете с оксида, вы можете использовать монооксид углерода, чтобы уменьшить соединение до MnO, где вы можете затем сжечь его в присутствии древесного угля (углерода), чтобы получить элементарный марганец. Если вы начинаете с руды, ее можно обжигать до образования кальцинированного MnO. Затем он растворяется в серной кислоте и образует раствор сульфата марганца. Добавление аммиака и сероводорода в этот раствор приводит к образованию большинства присутствующих металлов (свинец, мышьяк, медь, цинк, железо, алюминий, кобальт и молибден) выпадают в осадок.

Затем этот очищенный раствор помещают в катодную часть (сторону восстановления) электролизера, после пропускания электрического тока марганец начнет осаждаться на катоде. Для солей вы также можете использовать электролитическую ячейку для получения элементарного марганца.

Изотопы марганца
Марганец имеет только один стабильный изотоп, который в изобилии встречается в природе, 55 Mn
Естественное изобилие: 100%
Период полураспада радиоактивного вещества: стабильный
Цепочка распада: через период 4 элемента
Степени окисления марганца
Mn(II): MnCl 2, MnCO3, MnO
Mn(III): MnF3, Mn2O3,
Mn(IV): MnO2 ,
Mn (V): K3 MnO 4
Mn(VI): K2 MnO 4
Mn(VII): KMnO 4, Mn 2o 7
Свойства элемента марганца
Атомный символ: Mn
Температура плавления: 2548 К, 1246 ° C, 2275 °F
Температура кипения: 2334K; 2061C; 3742 °F
Плотность: 7,21 г/мл
Атомный вес: 54,94
Атомный номер: 25
Электроотрицательность: 1,55
Молярная теплоемкость: 26,32 Дж/(моль * К)
Классификация: Переходный металл
Естественное содержание марганца в земной коре: 950 частей на миллион
Конфигурация электронной оболочки: [Ar] 4s 2 3d 5
Стабильных изотопов: 55
Встречается в природе в минералах: пиролюзит, романехит, биксбиит, манганит, родохрозит, родонит
Токсичность: Высокие дозы токсичны (более 11 г / день)

Где я могу купить элемент марганца?
Большинство универсальных магазинов и сайтов предлагают различные оксиды марганца, особенно те, которые используются в пигментах и промышленных сплавах.