Mangan (kemijski element): lastnosti in uporaba, določitev stopnje oksidacije, zanimivih dejstev

Eden od najbolj pomembnih jekla kovino mangan. Poleg tega, da je na splošno precej nenavadno element, ki je povezana z zanimivimi dejstvi. Pomembno za žive organizme, je treba pri pripravi številnih zlitin, kemikalije. Mangan - kemijski element, a člena, ki fotografije si lahko ogledate spodaj. To je bila njegova lastnosti in značilnosti razpravljali v tem članku.

Značilen kemijski element

Če govorimo o mangan kot element v periodnem sistemu, mora biti prva stvar, ki je za označevanje njegov položaj v njej.

1. To se nahaja v četrtem veliki obdobju, sedmi skupine, podskupin.
2. Serijska številka - 25. mangan - element, naboj jedra , ki je enaka 25 atomov. Število elektronov je enako nevtronov - 30.
3. Vrednost atomske mase - 54,938.
4. Oznaka kemični mangan element - Mn.
5. Latinsko ime - mangan.

Nahaja se med kroma in železa, ki pojasnjuje svojo podobnost z njimi v fizikalnih in kemijskih lastnosti.

Mangan - kemijski element: prehodne kovine

Če upoštevamo določena sestava atomom elektronov, bo njegova formulo imajo obliko: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. To postane jasno, da je kontaktni poročanje element - je prehodna kovina iz D-družine. Pet elektroni v 3d-podraven govori o stabilnosti atomom, ki se kaže v kemičnih lastnosti.

Ker je redukcijsko kovinski mangan, vendar je večina njegovih spojin lahko pokažejo in dovolj močna oksidacijska sposobnost. To je posledica različnih stopenj oksidacijo in valence, ki ima aktivni element. To je značilnost te družine kovin.

Tako, mangan - kemični element, ki se nahaja med drugimi atomi, in ki ima svoje posebne značilnosti. Razmislite, kaj te lastnosti bolj podrobno.

Mangan - kemijski element. oksidacija stopnja

Smo že navedeno elektronsko formulo atomom. V skladu z njo, ta element je lahko bolj pozitivna oksidacijska stanja. To so:

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Valenca atoma IV. Najbolj stabilne so tiste spojine, v katerih se pojavljajo vrednosti v mangana +2, +4, +6. Najvišja stopnja oksidacije omogoča spojine delujejo kot močne oksidante. Na primer: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

Spojine z dvema reducentov so hidroksid, mangan (II) ima amfoternih lastnosti, s katerimi prevladujejo osnovna. Vmesne stopnje kazalnikov oksidacije se tvori amfoterni spojine.

Zgodovina odkritja

Mangan - kemijski element, ki je bil odprt naenkrat, ampak postopoma in z različnimi znanstveniki. Vendar pa njegove povezave, ljudje uporabljajo že od antičnih časov. Manganov oksid (IV), smo uporabili za taljenje stekla. Ena italijanščina navedla, da dodajanje te spojine barve barvo vijolično v kemični proizvodnji stekla. Skupaj s tem, enako snov pomaga odpraviti motnost v barvnih stekel.

Kasneje v Avstriji znanstvenik Qaim upravlja prejela del kovinskega mangana, ki deluje na visoko temperaturo pyurolizit (manganov oksid (IV)), kalijeve in premoga. Vendar pa ta vzorec imel veliko nečistoč, odpraviti, da ne bi, tako da odpiranje ni prišlo.

Kasneje še en znanstvenik sintetizirali kot zmes, v kateri znaten delež čiste kovine. Bilo je Bergman, prej odkril niklja elementa. Vendar pa zadevo pred koncem je bilo, da ne bi.

Mangan - kemijski element, ki ga pripravimo in izoliramo v obliki preprostega snovi prvič uspelo Karlu Sheele leta 1774. Vendar pa je to storil s I. Hahn, ki je zaključen postopek taljenja kovine kos. Toda tudi ti niso mogli povsem znebiti nečistoč in dobili 100% donos.

Kljub temu, da je to čas, je bilo odkritje atoma. Ti isti znanstveniki so poskušali dati ime kot pionirji. So izraz manganezium je bil izbran. Vendar pa je po odkritju magnezija začela zmedo in mangan je preimenoval v tok (H. David, 1908).

Ker mangana - kemijski element, katerega lastnosti so zelo koristne za mnoge metalurških procesov, čez čas je bilo potrebno še najti način, da ga proizvajajo v najbolj čisti obliki. Ta problem je bil rešen z znanstveniki po vsem svetu, vendar pa je mogoče rešiti le leta 1919 z delom R. Agladze - sovjetski znanstvenik in kemik. To pomeni, da je našel način, da se lahko sulfatov in kloridov mangana z elektrolizo za pridobivanje čiste kovine vsebnost snovi 99,98%. Zdaj je ta metoda se uporablja po vsem svetu.

Biti v naravi

Mangan - kemijski element, fotografijo preprostih snovi, ki jih je mogoče videti v nadaljevanju. V naravi obstaja veliko izotopov atomom, število nevtronov v kateri je zelo različna. Tako množične številke gibljejo v razponu od 44 do 69. Vendar pa je edina stabilna izotop elementa, ki ima vrednost ⁵⁵ Mn, drugi imajo zanemarljivo kratko razpolovno dobo, ali pa je premajhna količina.

Ker mangan - kemijski element, v kateri je stopnja oksidacije se znatno razlikuje in spojine v naravi, saj predstavlja veliko. V čisti obliki, je element ni na voljo na vseh. Minerali in rude stalne njegov sosed - železo. Skupaj mogoče določiti nekatere izmed najpomembnejših kamnine, ki vsebujejo mangan.

1. Piroluzit. Spojina s formulo: MnO ₂ * _NH2 O.
2. Psilomelan molekula MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganit formulo MnO * OH.
4. Braunite redkejše kot drugi. Formula Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite formulo Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Mangan karbonat rude.
8. Malina spar Rodokrozit ali - MnCO _3.
9. Škrlatno - Mn ₃ PO _4.

Poleg tega, da je mogoče določiti več mineralov, ki vključuje tudi element obravnavano. To so:

• kalcit;
• siderit;
• glinene minerale;
• kalcedona;
• opal;
• peska in mulja spojina.

Poleg rudarskih in sedimentnih kamnin, mineralov, mangan - kemijski element, ki je vključen v sestavi vključujejo:

1. Rastlinski organizmi. Največji pogoni ta element so: vodni kostanj, vodna leča, diatomeje.
2. Rust glive.
3. Nekatere vrste bakterij.
4. Naslednje živali: rdeče mravlje, rakov, mehkužcev.
5. Ljudje - dnevna potreba približno 3-5 mg.
6. Oceani vsebujejo 0,3% vode tega elementa.
7. Skupna vsebnost skorjo 0,1% mas.

Na splošno velja, da je 14 najbolj pogost element vsega našega planeta. Med težkih kovin železa, ko je v drugem.

fizikalne lastnosti

Z vidika lastnosti mangana kot navadno snovi, obstaja več osnovne fizikalne lastnosti pa za njim.

1. V preprosti snov je dovolj trde kovine (Mohs 'indeks lestvica je 4). Barva - srebrnkasto bela, klimatska prekrita s filmom zaščitnega oksida na svetleči odseku.
2. Tališče 1246 ⁰ ° C
3. Vrelišče - 2061 ⁰ C.
4. Prevodne lastnosti dobro, je paramagnetno.
5. gostota kovin je 7,44 g / ^cm3.
6. Obstaja v obliki štirih polimorfov (α, β, γ, σ), ki se razlikujejo v strukturi in rešetke oblike in polnilno gostoto atomov. Tudi različni njihovo tališče.

V metalurgiji uporabljajo tri osnovne oblike mangana: β, γ, σ. Alpha redko, saj je preveč krhek v svojih lastnostih.

kemijske lastnosti

Z vidika kemije, mangan - kemijski element S ionski naboj močno razlikuje od +2 do +7. To pušča svoj pečat na svojo dejavnost. Prosta oblika mangana v zraku zelo slabo reagira z vodo, topen v razredčenih kislin. Vendar pa bi morali samo povečati temperaturo kovine kot dejavnost drastično povečuje.

Tako je sposoben reagirati z:

• dušik;
• ogljik;
• halogeni;
• silicij;
• fosfor;
• žveplo in druge nekovine.

Pri segrevanju kovine brez zraka zlahka prehaja v stanje pare. Glede na stopnjo oksidacije, ki izkazuje mangan in njegove spojine lahko tako reducenti in oksidanti. Nekateri izražajo amfoternih lastnosti. Torej, osnovna značilnost spojin, ki ju +2. Amfoterično - 4, in močna oksidacijska kislina v najvišjo vrednost +7.

Kljub temu, da mangan - je prehodna kovina kompleksne spojine so malo za njim. To je posledica stabilno konfiguracijo elektronov atoma, 3D-Podrazina da vsebuje 5 elektrone.

Metode za pripravo

Obstajajo tri glavne načine, na katere se mangan pripravljene v industriji (kemijski element). Kako brati latinsko naslov, ki smo jih že določena - manganum. Če ga prevesti v ruščino, bo "ja, res pojasnjuje razbarvali". Zato je potrebno njeno ime mangan, da kažejo lastnosti znane iz zelo starih časov.

Kljub priljubljenosti, da dobim v čisti obliki za uporabo uspelo le leta 1919. To se naredi z naslednjimi metodami.

1. Elektrolizo Dobitek produkta je 99,98%. Na ta način, mangan v kemični industriji.
2. Silicothermic ali predelava uporabo silicija. S to metodo je fuzija silicija in mangana oksida (IV), kar ima za posledico čiste kovine. Dobitek je približno 68%, ker mangana spojina stranski proizvod pri silicija v silicida. Ta metoda se uporablja v metalurški industriji.
3. Aluminothermic postopek - postopek predelave z uporabo aluminija. Prav tako ne dobimo preveč visok donos, mangan, onesnažene z nečistočami.

Proizvodnja kovine je pomembna za številne postopke, opravljene v metalurgiji. Tudi majhen dodatek mangana lahko močno vpliva na lastnosti zlitin. Dokazano je, da se ne raztopi več kovin, polnjenje njegovo kristalno mrežo.

Raziskovanje in izkoriščanje tega elementa Rusija na prvem mestu v svetu. Prav tako se ta proces izvaja v državah, kot so:

• Kitajska.
• Južna Afrika.
• Kazahstan.
• Georgia.
• Ukrajini.

Uporaba v industriji

Mangan - kemijski element, katerih uporaba je pomembno ne le v metalurgiji. ampak tudi na drugih področjih. Poleg kovine v čisti obliki, so zelo pomembne in različnih spojin tega atoma. Označujejo najpomembnejše.

1. Obstaja več vrst zlitin, ki so zaradi mangana imajo edinstvene lastnosti. Na primer, Hadfield jekla je tako močna in vzdržljiva, da se uporablja za taljenje delov bager, stroji za obdelavo kamna, brusov, mlini žogo, oklopnih elementov.
2. Manganov dioksid - vezni element oksidativni galvanizaciji, se uporablja pri ustvarjanju depolarizer.
3. Potrebne so številne spojine mangana za različne sinteze organskih snovi.
4. Kalijev permanganat (kalijev permanganat ali) se uporablja v medicini kot močan antiseptično sredstvo.
5. Ta element je vključen v sestavo brona, medenine, tvori svoj zlitino z bakrom, ki služi za izdelavo letala turbine, rezila in druge dele.

Biološka vloga

Dnevna potreba za prehrano mangana je 3-5 mg. Pomanjkanje tega elementa vodi do zatiranja živčnega sistema, motnje spanja in anksioznost, vrtoglavica. Njena vloga ni popolnoma znan, vendar pa je jasno, da, prvič, da ima vpliv na:

• rast;
• aktivnost spolnih žlez;
• Delo hormoni;
• nastajanje krvi.

Ta element je prisoten v vseh rastlin, živali, človeka, ki dokazuje svojo pomembno biološko vlogo.

Zanimive informacije o zapisu

Mangan - kemijski element, zanimivih dejstev, ki lahko očarati vsakogar, in da bo jasno, kako pomembno je to. Tu so najbolj osnovne tisti, ki so našli svoj pečat v zgodovini metala.

1. V času državljanske vojne v ZSSR, eden prvih izvoznih proizvodov je bilo rude, ki vsebujejo veliko mangana.
2. Če je manganov dioksid zliti s kalijevim hidroksidom in nitrata in nato produkt raztopimo v vodi, pretvorba začelo presenetljivo. Prvič, rešitev bo pa zeleno in nato modre barve bo spremenilo po - Purple. Končno, maline in bo postopoma padel rjavo oborino. Če zmes tresti, potem pa spet obnovljena zelena in vse ponovilo. Gre za to kalijevega permanganata in njegovo ime, kar pomeni kot "mineralno kameleon".
3. Če v zemljo, da bi gnojilo, ki vsebuje mangan, potem bo obrat povečali produktivnost in povečati stopnjo fotosinteze. Zimski pšenica zrn bodo oblikovali bolje.
4. Največji kos mineralnih mangan Rodonit je tehtal 47 ton in je bilo ugotovljeno v Uralu.
5. Obstaja zlitina treh kovin imenuje manganinovi. Je sestavljen iz elementov, kot so baker, mangan in niklja. To je edinstven v tem, da ima velik električni upor, ki ni odvisna od temperature, vendar je pod vplivom pritiska.

Seveda pa to ni vse, kar je za povedati o tej kovine. Mangan - kemijski element, zanimivih dejstev, ki so zelo raznolike. Še posebej, če govorimo o lastnostih, ki jih podeljuje različne zlitine.