Mangganeso (chemical element): mga katangian at mga application, ang pagtatalaga ng antas ng oksihenasyon, kagiliw-giliw na mga katotohanan

Isa sa mga pinaka-mahalagang mga bakal metal ay manganese. Bilang karagdagan, ito ay sa pangkalahatan ay lubos na hindi pangkaraniwang sangkap, na kung saan ay kaugnay sa mga kawili-wiling mga katotohanan. Mahalaga para sa mga buhay na organismo, ito ay kinakailangan sa paghahanda ng maraming mga alloys, mga kemikal. Mangganeso - isang kemikal na elemento, ang isang larawan ng kung saan ay makikita sa ibaba. Ito ay ang kanyang mga katangian at mga katangian na tinalakay sa artikulong ito.

Katangi-chemical element

Kung makipag-usap namin tungkol sa mangganeso bilang isang elemento ng periodic system, ang unang bagay na dapat magpakilala ang kanyang posisyon sa loob nito.

1. Matatagpuan ito sa ika-apat na mahusay na panahon, ang ikapitong grupo, ang sub-group.
2. Serial number - 25. Mangganeso - isang elemento, ang mga singil ng mga core na kung saan ay katumbas ng 25 atoms. Ang bilang ng mga electron ay pareho neutron - 30.
3. Ang halaga ng atomic mass - 54.938.
4. Pagtatalaga chemical mangganeso elemento - Mn.
5. Latin pangalan - mangganeso.

Matatagpuan sa pagitan ng kromo at bakal, na nagpapaliwanag sa kanyang pagkakatulad sa mga ito sa ang pisikal at kemikal na mga katangian.

Mangganeso - isang kemikal na elemento: transition metal

Kung isaalang-alang namin ang isang naibigay na atom elektron configuration, ang mga formula ay magkakaroon ng form: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Ito ay nagiging maliwanag na ang pag-uulat contact elemento - ay isang transition metal ng d-pamilya. Limang mga electron sa 3d-sublevel talk tungkol sa katatagan ng mga atom, na kung saan ay manifested sa kanyang mga katangian ng kemikal.

Habang ang pagbabawas ng metal ay manganese, ngunit karamihan sa mga compounds nito magagawang upang ipakilala at sapat na malakas na oxidizing kakayahan. Ito ay dahil sa iba't ibang grado ng oksihenasyon at valences, na may mga aktibong elemento. Ito ay ang tampok na ito ng pamilya ng mga metal.

Kaya, manganese - chemical element, matatagpuan sa gitna ng mga iba pang mga atoms, at pagkakaroon ng kanyang sariling mga espesyal na katangian. Isaalang-alang kung ano ang mga pag-aari nang mas detalyado.

Mangganeso - isang kemikal na elemento. oxidation na degree

Nakapagpadala na kami ng nabanggit ang electronic formula ng atom. Ayon sa kanya, ang elementong ito ay magagawang upang maging mas positibong estado oksihenasyon. Ang mga ito ay:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Ang valence ng atom ay IV. Ang pinaka-stable ay ang mga compounds na kung saan ang mga halaga nagaganap sa mangganeso 2, 4, 6. Ang pinakamataas na antas ng oksihenasyon ay nagbibigay-daan compounds na kumilos bilang malakas na oxidizing agent. Halimbawa: KMnO _4, MN ₂ O _7.

Compounds na may dalawang pagbabawas ng mga ahente ay haydroksayd, manganese (II) ay may amphoteric ari-arian, na may isang pamamayani ng mga pangunahing. Intermediate grado ng mga tagapagpahiwatig ng oksihenasyon bumubuo amphoteric compound.

Kasaysayan ng pagtuklas

Mangganeso - isang kemikal na elemento na ay nabuksan sa isang beses, ngunit dahan-dahan at sa pamamagitan ng iba't-ibang mga siyentipiko. Gayunpaman, ang kanyang mga koneksyon, ginamit ng mga tao noong sinaunang panahon. Mangganeso oksido (IV) ay ginagamit para sa pagtunaw ng salamin. Isang Italian nakasaad na ang karagdagan ng tambalan na ito paints ang kanilang mga kulay lilang sa kemikal produksyon ng mga salamin. Kasama ng mga ito, ang parehong mga sangkap ay tumutulong upang maalis ang labo sa may-kulay na salamin sa mata.

Mamaya sa Austria scientist Qaim namamahala natanggap na piraso ng metal mangganeso, kumikilos sa mataas na temperatura pyurolizit (mangganeso oksido (IV)), potash at karbon. Gayunpaman, ito sample ay nagkaroon ng isang pulutong ng mga impurities, upang maalis na hindi niya dati, kaya ang pagbubukas ay hindi kumuha ng lugar.

Mamaya pa rin ng isa pang scientist na-synthesize bilang isang pinaghalong kung saan ang isang makabuluhang proporsyon accounted para sa purong bakal. Ito ay Bergman, naunang natuklasan ang elemento nikel. Gayunpaman, ito ay magdadala sa bagay na bago ang katapusan ito ay hindi upang maging.

Mangganeso - isang kemikal na elemento, na kung saan ay inihanda at ihiwalay sa anyo ng isang simpleng sangkap para sa unang pagkakataon nagtagumpay Karlu Sheele sa 1774. Gayunpaman, ginawa niya ito sa I. Hahn, sino ay nakumpleto ang proseso ng pagtunaw ng metal na piraso. Ngunit kahit sila ay hindi magagawang ganap na mapupuksa ito ng impurities at makakuha ng isang 100% ani.

Gayunpaman, ito ay oras na ito ay ang pagkatuklas ng atom. Ang mga parehong mga siyentipiko tinangka upang magbigay ng pangalan bilang mga payunir. Sila matagalang manganezium ay napili. Gayunpaman, matapos ang pagkatuklas ng magnesium ay nagsimulang pagkalito at manganese pangalan ay binago sa kasalukuyang (H. David, 1908).

Dahil mangganeso - isang kemikal na elemento na kung saan ang ari-arian ay lubhang mahalaga para sa maraming mga metalurhiko proseso, sa paglipas ng panahon ito ay naging kinakailangan upang pa ring makahanap ng isang paraan upang makabuo ng mga ito sa mga pinaka-purong form. Ang problemang ito ay lutasin sa pamamagitan ng mga siyentipiko sa buong mundo, ngunit ay magagawang upang malutas lamang sa 1919 sa pamamagitan ng mga gawain ng R. Agladze - Sobiyet siyentipiko at botika. Iyon ay, ang nahanap na niya ang isang pamamaraan na maaaring maging ng sulphates at chlorides ng mangganeso sa pamamagitan ng elektrolisis upang makuha ang purong metal sangkap na nilalaman 99,98%. Ngayon ang pamamaraan na ito ay ginagamit sa buong mundo.

Ang pagiging sa kalikasan

Mangganeso - isang kemikal na elemento, ang isang larawan ng isang simpleng sangkap na kung saan ay maaaring makita sa ibaba. Sa kalikasan, may mga isang pulutong ng mga isotopes ng isang atom, ang bilang ng neutrons kung saan nag-iiba lubhang. Kaya, ang mga numero ng mass ay nag-iiba sa hanay mula 44 sa 69. Gayunpaman, ang tanging matatag isotope ng isang elemento pagkakaroon ng isang halaga ng ⁵⁵ MN, ang iba ay may negligibly maikling kalahati-buhay, o may masyadong maliit na dami.

Dahil mangganeso - chemical element na kung saan ang antas ng oksihenasyon nag-iiba malaki, at ang mga compounds sa kalikasan bilang na ito ay bumubuo ng magkano. Sa purong form, ang mga elemento ay hindi natagpuan sa lahat. Ang mineral at ores permanenteng kanyang kapit-bahay - bakal. Kabuuang posible upang magtalaga ng ilan sa mga pinaka mahalagang bato, na kasama mangganeso.

1. Pyrolusite. Ang isang compound ng formula: MnO ₂ * NH ₂ O.
2. Psilomelane Molekyul MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite formula MnO * OH.
4. Braunite rarer kaysa sa iba. Ang formula ng MN ₂ O _3.
5. Hausmannite formula Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Mangganeso karbonat mineral.
8. Raspberry spar rhodochrosite o - MnCO _3.
9. Purple - Mn ₃ PO _4.

Bilang karagdagan, ito ay posible upang maitalaga ang ilang mga mineral, na kung saan kabilang din ang elemento sa ilalim ng pagsasaalang-alang. Ang mga ito ay:

• calcite;
• siderite;
• clay mineral;
• chalcedony;
• opal;
• buhangin at mabanlikan compound.

Bilang karagdagan sa pagmimina at nalatak bato, mineral, mangganeso - chemical element na kasama sa komposisyon ay kinabibilangan ng:

1. Plant organismo. Ang pinakamalaking drive ito ng elemento ay: apulid, halaman ng dakwid, diatoms.
2. Rust fungi.
3. Ang ilang mga uri ng mga bakterya.
4. Ang mga sumusunod na hayop: red ants, crustaceans, mollusks.
5. Tao - ang araw-araw na pangangailangan tungkol sa 3-5 mg.
6. Oceans naglalaman ng 0.3% tubig ng elementong ito.
7. Ang kabuuang nilalaman sa crust ng 0.1% sa pamamagitan ng bigat.

Sa pangkalahatan, ito ay 14 pinaka-karaniwang sangkap ng lahat ng ating planeta. Kabilang sa mga mabigat na metal bakal matapos siya segundo.

pisikal na katangian

Mula sa kinatatayuan ng mga ari-arian ng mangganeso bilang isang simpleng sangkap, may mga ilang mga pangunahing pisikal na katangian para sa mga ito.

1. Sa isang simpleng sangkap ito ay isang sapat na hard metal (Mohs 'scale index ay 4). Kulay --pilak puti, air sakop na may proteksiyon oksido film sa makintab seksyon.
2. Ang temperatura ng pagkatunaw ng 1246 ⁰ C.
3. Kumukulong - 2061 ⁰ C.
4. Kondaktibo katangian ng mabuti, ay paramagnetik.
5. Metal density ay 7.44 g / cm ^3.
6. May ay sa anyo ng apat na polymorphs (α, β, γ, σ), magkakaibang sa istraktura at lattice hugis at packing density ng atoms. Gayundin iba't ibang mga kanilang pagtunaw ng temperatura.

Sa metalurhiya ginamit tatlong pangunahing mga paraan ng manganese: β, γ, σ. Alpha ay bihirang, dahil ito ay masyadong babasagin sa mga ari-arian nito.

mga katangian ng kemikal

Mula sa kinatatayuan ng kimika, manganese - chemical element na ion singil lubos na nag-iiba 2-7. Ito ay umalis nito marka sa kanyang aktibidad. Ang libreng form ng mangganeso sa hangin napaka bahagyang reacts sa tubig, natutunaw sa palabnawin acids. Gayunpaman, dapat mo lamang taasan ang temperatura ng metal bilang ang aktibidad ay nagdaragdag kapansin-pansing.

Kaya, ito ay may kakayahang reacting sa:

• nitrogen;
• carbon;
• halogens;
• silikon;
• posporus;
• sulfur at iba pang di-metal.

Kapag pinainit metal na walang air madaling pumasa sa estado singaw. Depende sa antas ng oksihenasyon, na exhibits mangganeso at nito compounds ay maaaring maging parehong pagbabawas ng mga ahente at oxidizing agent. Ang ilang mga nagpapakita ng amphoteric properties. Kaya, ang mga pangunahing katangian ng compounds, na kung saan ito +2. Amphoteric - 4, at isang malakas na oxidizing acid sa ang pinakamataas na halaga ng 7.

Sa kabila ng ang katunayan na ang mangganeso - ay isang transition metal complex compounds ay ilang para sa kanya. Ito ay dahil sa matatag na configuration electron ng atom, para sa 3d-sublayer ito ay naglalaman ng 5 mga electron.

Mga Paraan para sa paghahanda

May tatlong pangunahing mga paraan kung saan manganese ay inihanda sa industriya (chemical element). Paano na basahin ang Latin pamagat, na namin ang itinalagang - manganum. Kung isasalin natin ito sa Russian, ito ay magiging "oo, sa katunayan Nililinaw discolors". Samakatuwid ang pangalan mangganeso ay kinakailangan upang magpakita ng mga katangian na kilala mula sa napaka-sinaunang beses.

Gayunman, sa kabila ng katanyagan, upang makakuha ng ito sa isang purong form para sa paggamit pinamamahalaang lamang sa 1919. Ginagawa ito sa pamamagitan ng mga sumusunod na pamamaraan.

1. Elektrolisis, produkto ani ay 99.98%. Sa ganitong paraan, mangganeso sa industriya ng kemikal.
2. Silicothermic o recovery gamit silikon. Gamit ang pamamaraan na ito doon ay ang fusion ng silikon at mangganeso oksido (IV), na nagreresulta sa isang purong metal. Ang ani ay tungkol sa 68%, dahil mangganeso compound ay sa pamamagitan ng-gawa sa silikon sa silicide. Ang pamamaraan na ito ay ginagamit sa metalurhiko industriya.
3. Aluminothermic pamamaraan - ng recovery operation gamit aluminum. Gayundin hindi nagbibigay ng masyadong mataas na ani, mangganeso kontaminadong sa pamamagitan ng impurities.

Pagyari ng metal ay mahalaga para sa maraming mga proseso ginanap sa metalurhiya. Kahit na isang maliit na karagdagan ng mangganeso ay magagawang Matindi makaimpluwensya ang mga katangian ng alloys. Ito ay pinatunayan na ito dissolves maraming metal, pagpuno kanyang kristal sala-sala.

Paggalugad at produksyon ng mga sangkap na ito Rusya nagra-rank ng unang sa mundo. Gayundin, ang prosesong ito ay isinasagawa sa mga bansa tulad ng:

• Tsina.
• South Africa.
• Kazakhstan.
• Georgia.
• Ukraine.

Gamitin sa industriya

Mangganeso - isang kemikal na elemento, ang paggamit ng mga na kung saan ay mahalaga hindi lamang sa metalurhiya. kundi pati na rin sa ibang lugar. Bilang karagdagan sa mga metal sa dalisay na anyo, ay ng malaking kahalagahan at iba't-ibang compounds ng atom na ito. Magpakilala ang mga pangunahing mga bago.

1. Mayroong ilang mga uri ng mga alloys, na kung saan, dahil sa mangganeso ay may natatanging mga katangian. Halimbawa, ang Hadfield bakal ay kaya malakas at matibay na ito ay ginagamit para sa smelting bahagi excavator, rock processing machine, tagagiling, bola Mills, baluti elemento.
2. Mangganeso dioxide - oxidative electroplating nagbubuklod na sangkap, ito ay ginagamit kapag lumilikha ng isang depolarizer.
3. Maraming mga compounds ng mangganeso ay kinakailangan para sa iba't-ibang mga syntheses ng mga organic na mga sangkap.
4. Potasa permanganeyt (potasa permanganeyt o) ay ginagamit sa gamot bilang isang makapangyarihan antiseptic agent.
5. Ang elementong ito ay kasama sa komposisyon ng bronze, tanso, ay bumubuo ng kanyang sariling haluang metal na may tanso, na naghahain sa paggawa turbines sasakyang panghimpapawid, blades, at iba pang mga bahagi.

Ang biological papel

Ang araw-araw na kinakailangan para sa pantao mangganeso ay 3-5 mg. Kakulangan ng mga sangkap na ito ay humahantong sa pang-aapi ng nervous system, pagtulog disturbances at pagkabalisa, pagkahilo. Ang papel na ginagampanan ay hindi ganap na nauunawaan, ngunit ito ay malinaw na, una sa lahat, ito ay may epekto sa:

• paglago;
• aktibidad ng sekswal na mga glandula;
• gawain ng hormones;
• sa pormasyon ng dugo.

Ang elementong ito ay naroroon sa lahat ng mga halaman, hayop, tao, na nagpapatunay sa kanyang mahalagang biological papel.

Kagiliw-giliw na impormasyon tungkol sa mga item

Mangganeso - isang kemikal na elemento, ang mga kagiliw-giliw na mga katotohanan na maaaring mapabilib ang sinuman, at gawin itong malinaw kung gaano kahalaga ito ay. Narito ang pinaka-basic na, na natagpuan nito markahan sa kasaysayan ng metal.

1. Sa panahon ng Digmaang Sibil sa USSR, isa sa mga unang produkto ng pag-export ito ay mineral na naglalaman ng isang malaking halaga ng mangganeso.
2. Kung ang mangganeso dioxide sa piyus na may potasa haydroksayd at nitrayd, at pagkatapos ay ang produkto ay dissolved sa tubig, ang conversion simulan ang kamangha-mangha. Una, ang solusyon ay maging luntian at pagkatapos ay sa asul na kulay ay magbabago matapos - Purple. Sa wakas, prambuwesas at unti-unting mahulog brown precipitate. Kung ang pinaghalong sa iling, at pagkatapos ay muling naibalik berde at ang lahat ng mangyayari muli. Ito ay para sa potasa permanganeyt at ang pangalan nito, na isinasalin bilang "mineral hunyango".
3. Kung sa lupa upang gumawa ng pataba na naglalaman mangganeso, pagkatapos ng halaman ay dagdagan ang produktibo at dagdagan ang rate ng potosintesis. Winter wheat grain ay bumuo ng mas mahusay.
4. Ang pinakamalaking tipak ng mineral mangganeso espato tinitimbang 47 tonelada at ay natagpuan sa Urals.
5. May isang tatluhan haluang metal na tinatawag manganin. Ito ay binubuo ng mga elemento tulad ng tanso, mangganeso at nikel. Ito ay natatangi sa na ito ay may isang malaking electric pagtutol, na kung saan ay hindi depende sa temperatura ngunit ay sa ilalim ng impluwensiya ng presyon.

Of course, ito ay hindi lahat doon ay upang sabihin tungkol sa metal na ito. Mangganeso - isang kemikal na elemento, ang mga kagiliw-giliw na mga katotohanan na kung saan ay lubos na magkakaibang. Lalo na kung makipag-usap namin tungkol sa mga ari-arian na ito isinasangguni iba't-ibang alloys.