Mangaan (chemiese element): eienskappe en toepassing, die aanwysing van die graad van oksidasie, interessante feite

Een van die belangrikste staal metaal is mangaan. Verder is dit is oor die algemeen baie ongewone element, wat geassosieer word met interessante feite. Belangrik vir lewende organismes, is dit nodig in die voorbereiding van baie legerings, chemikalieë. Manganese - 'n chemiese element, 'n foto van wat onder gesien kan word. Dit was sy eienskappe en kenmerke in hierdie artikel bespreek.

Kenmerkende chemiese element

As ons praat oor mangaan as 'n element van die periodieke stelsel, moet die eerste ding wees om sy posisie te karakteriseer in dit.

1. Dit is geleë in die vierde groot tydperk, die sewende groep, die sub-groepe.
2. Reeksnommer - 25. Manganese - 'n element, die beheer van kerne wat gelykstaande is aan 25 atome is. Die aantal elektrone is dieselfde neutron - 30.
3. Die waarde van die atoommassa - 54,938.
4. Aanwysing chemiese mangaan element - Mn.
5. Latynse naam - mangaan.

Geleë tussen die chroom en yster, wat sy ooreenkoms verduidelik met hulle in die fisiese en chemiese eienskappe.

Manganese - 'n chemiese element: oorgangsmetaal

As ons kyk na 'n gegewe atoom elektronkonfigurasie, sal sy formule die vorm het: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Dit blyk dat die verslagdoening kontak element - is 'n oorgangsmetaal van d-familie. Vyf elektrone in die 3d-Persvrystellings praat oor die stabiliteit van die atoom, wat gemanifesteer in sy chemiese eienskappe.

As die vermindering van metaal is mangaan, maar die meeste van sy verbindings kan openbaar en sterk genoeg oksiderende vermoë. Dit is te wyte aan verskillende grade van oksidasie en valensies, wat die aktiewe element het. Dit is die funksie van hierdie familie van metale.

So, mangaan - chemiese element, geleë tussen die ander atome, en met sy eie kenmerke. Dink na oor wat hierdie eienskappe in meer detail.

Manganese - 'n chemiese element. oksidasie graad

Ons het reeds verwys na die elektroniese formule van die atoom. Volgens haar is hierdie element in staat is om meer positief oksidasietoestande wees. Hulle is:

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

Die valensie van die atoom is IV. Die mees stabiele is dié verbindings waarin die waardes voorkom in mangaan 2, 4, 6. Die hoogste graad van oksidasie kan verbindings om so sterk oksidante optree. Byvoorbeeld: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

Verbindings met twee reduseermiddels is hidroksied, mangaan (II) het amfoteriese eiendomme, met 'n oorheersing van basiese. Intermediêre grade van oksidasie aanwysers vorm amfoteriese verbinding.

Geskiedenis van die ontdekking

Manganese - 'n chemiese element wat in 'n keer, maar geleidelik en deur verskillende wetenskaplikes het oopgemaak. Maar sy verbindings, mense gebruik sedert antieke tye. Mangaanoksied (IV) is gebruik vir die smelt glas. 'N Italiaanse verklaar dat die byvoeging van hierdie verbinding verf hul kleur pers in die chemiese produksie van glas. Saam met hierdie, dieselfde stof help om troebelheid in gekleurde bril te skakel.

Later in Oostenryk wetenskaplike Qaim beheer fondse ontvang stuk metaal mangaan, wat op 'n hoë temperatuur pyurolizit (mangaanoksied (IV)), potas en steenkool. Maar hierdie monster het 'n baie onsuiwerhede, uit te skakel dat hy kon nie, so die opening het nie plaasvind nie.

Later nog 'n ander wetenskaplike gesintetiseer as 'n mengsel waarin 'n belangrike deel verantwoordelik vir die suiwer metaal. Dit was Bergman, vroeër ontdek die element nikkel. Maar dit bring die saak voor die einde was dit nie om te wees.

Manganese - 'n chemiese element, wat voorberei is en geïsoleer in die vorm van 'n eenvoudige stof vir die eerste keer daarin geslaag om Karlu Sheele in 1774. Maar hy het dit met I. Hahn, wat die proses van smelt metaal stuk voltooi. Maar selfs hulle was nie in staat om heeltemal ontslae te raak dit van onsuiwerhede en kry 'n opbrengs 100%.

Tog is dit hierdie keer was die ontdekking van die atoom. Hierdie selfde wetenskaplikes het probeer om 'n naam te gee as pioniers. Hulle term manganezium is gekies. Maar ná die ontdekking van magnesium begin verwarring en mangaan naam verander na die huidige (H. David, 1908).

Sedert mangaan - 'n chemiese element wie se eienskappe is baie waardevol vir baie metallurgiese prosesse, met verloop van tyd is dit nodig geword om nog 'n manier om dit te produseer in die mees suiwer vorm te vind. Hierdie probleem is opgelos deur wetenskaplikes regoor die wêreld, maar was in staat om slegs opgelos word in 1919 deur die werk van R. Agladze - Sowjet-wetenskaplike en chemikus. Dit wil sê, het hy 'n metode wat van sulfate en chloriede van mangaan kan wees deur elektrolise te suiwer metaal stof inhoud te verkry 99,98%. Nou hierdie metode word gebruik oor die hele wêreld.

Om in die natuur

Manganese - 'n chemiese element, 'n foto van 'n eenvoudige stof wat onder gesien kan word. In die natuur is daar 'n klomp van isotope van 'n atoom is die aantal neutrone in wat wissel grootliks. Dus, die massa getalle wissel in die reeks van 44 tot 69. Maar die enigste stabiele isotoop van 'n element met 'n waarde van ⁵⁵ Mn, ander het 'n weglaatbaar kort halfleeftyd, of daar is te klein hoeveelhede.

Sedert mangaan - chemiese element in wat die graad van oksidasie wissel aansienlik, en die verbindings in die natuur as dit vorm veel. In suiwer vorm, is die element nie gevind nie. Die minerale en erts permanente sy naaste - yster. Totale moontlik om 'n paar van die belangrikste rotse, wat mangaan sluit aanwys.

1. Pyrolusite. 'N Verbinding van formule: MnO ₂ * nU ₂ O.
2. Psilomelane molekule MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Mangaan formule MnO * OH.
4. Braunite skaarser as ander. Die formule van Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite formule Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Mangaan karbonaat erts.
8. Framboos Spar rhodochrosite of - MnCO _3.
9. Pers - Mn ₃ PO _4.

Daarbenewens is dit moontlik om 'n paar minerale, wat ook die element onder beskouing aanwys. Hulle is:

• kalsiet;
• sideriet;
• kleiminerale;
• chalcedoon,
• opaal;
• sand en slik mengsel.

In bykomend tot die mynbou en sedimentêre gesteentes, minerale, mangaan - chemiese element wat ingesluit is in die samestelling sluit in:

1. Plant organismes. Die grootste dryf hierdie element is: water kastanje, kroos, diatome.
2. Rust swamme.
3. Sommige tipes bakterieë.
4. Die volgende diere: rooi miere, skaaldiere, molluske.
5. Mense - die daaglikse behoefte ongeveer 3-5 mg.
6. Oseane bevat 0.3% water van hierdie element.
7. Die totale inhoud in die kors van 0,1% van die gewig.

In die algemeen is dit 14 mees algemene element van al ons planeet. Onder die heavy metal yster nadat hy tweede.

fisiese eienskappe

Uit die oogpunt van eienskappe van mangaan as 'n eenvoudige stof, daar is 'n paar basiese fisiese eienskappe vir dit.

1. In 'n eenvoudige stof dit is 'n voldoende harde metaal (Mohs skaal indeks is 4). Kleur - silwerig wit, lug bedek met 'n beskermende oksied film op die blink gedeelte.
2. Die smeltpunt van 1246 ⁰ C.
3. Kokende - 2061 ⁰ C.
4. Geleidende eienskappe van 'n goeie, is paramagneties.
5. Metal digtheid is 7,44 g / cm ^3.
6. Daar is in die vorm van vier polymorfen (α, β, γ, σ), verskil in struktuur en rooster vorm en verpakking digtheid van die atome. Ook verskillende hul smelt temperatuur.

In metallurgie gebruik drie basiese vorms van mangaan: β, γ, σ. Alpha selde, want dit is te broos in sy eienskappe.

chemiese eienskappe

Uit die oogpunt van chemie, mangaan - chemiese element waarvan die ioon beheer wissel grootliks 2-7. Dit laat sy merk op sy aktiwiteite. Die vrye vorm van mangaan in die lug baie effens reageer met water, oplosbaar in verdunde sure. Jy moet egter net die temperatuur van die metaal verhoog as die aktiwiteit dramaties verhoog.

So, dit is in staat om te reageer met:

• stikstof;
• koolstof;
• halogene;
• silikon;
• fosfor;
• swael en ander nie-metale.

Wanneer verhit metaal sonder lug maklik gaan in die damp staat. Afhangende van die graad van oksidasie, wat mangaan uitstallings en sy verbindings kan wees beide reduseermiddels en oksideermiddels. Sommige uitstal amfoteriese eienskappe. So, die basiese kenmerk van die verbindings wat dit 2. Amfoteriese - 4, en 'n sterk oksiderende suur in die hoogste waarde van 7.

Ten spyte van die feit dat mangaan - is 'n oorgangsmetaal komplekse verbindings is min vir hom. Dit is te danke aan 'n stabiele elektronkonfigurasie van die atoom, vir 3D-sublaag dit bevat 5 elektrone.

Metodes vir die voorbereiding

Daar is drie hoof maniere waarop mangaan is bereid om in die industrie (chemiese element). Hoe om die Latynse titel lees, het ons reeds aangewys - manganum. As ons vertaal dit in Russies, sal dit wees "Ja, inderdaad duidelik discolors". sy naam mangaan is dus nodig om die eienskappe bekend vanaf die antieke tye uit te stal.

Maar, ten spyte van die gewildheid, om dit te kry in 'n suiwer vorm vir gebruik daarin geslaag om slegs in 1919. Dit word gedoen deur die volgende metodes.

1. Elektrolise, opbrengs produk is 99,98%. Op hierdie manier, mangaan in die chemiese bedryf.
2. Silicothermic of herstel met behulp silikon. Met hierdie metode is daar die samesmelting van die silikon en mangaanoksied (IV), wat lei tot 'n suiwer metaal. Die opbrengs is sowat 68%, want mangaan verbinding is deur vervaardigde met die silikon in silicide. Hierdie metode word gebruik in die metallurgiese bedryf.
3. Aluminotermiese metode - 'n herstel operasie met behulp van aluminium. Ook nie te hoë opbrengs, mangaan besmet deur onsuiwerhede gee.

Vervaardiging van die metaal is belangrik vir baie prosesse uitgevoer word in metallurgie. Selfs 'n klein byvoeging van mangaan is in staat om sterk invloed op die eienskappe van die legerings. Dit is bewys dat dit los baie metale, vul sy kristalrooster.

Eksplorasie en produksie van hierdie element Rusland geledere eerste in die wêreld. Ook, is hierdie proses in lande soos gedra:

• China.
• Suid-Afrika.
• Namibia.
• Georgia.
• Oekraïne.

Gebruik in die industrie

Manganese - 'n chemiese element, die gebruik van wat is belangrik om nie net in metallurgie. maar ook in ander gebiede. In bykomend tot die metaal in suiwer vorm, is van groot belang en verskeie verbindings van hierdie atoom. Dui die belangrikste is.

1. Daar is verskeie soorte legerings, wat as gevolg van mangaan unieke eienskappe het. Byvoorbeeld, die Hadfield staal is so sterk en duursame dat dit gebruik word vir die smelt dele graaf, rock verwerking masjiene, grinders, bal molens, wapens elemente.
2. Mangaandioksied - oksidatiewe elektroplatering bindende element, word dit gebruik by die maak van 'n depolarizer.
3. Baie verbindings van mangaan is nodig vir verskeie sinteses van organiese stowwe.
4. Kaliumpermanganaat (kaliumpermanganaat of) word gebruik in medisyne as 'n kragtige antiseptiese agent.
5. Hierdie element is ingesluit in die samestelling van die brons, koper, vorm sy eie allooi met koper, wat dien om vliegtuie turbines, lemme, en ander dele vervaardig.

Die biologiese rol

Die daaglikse vereiste vir menslike mangaan is 3-5 mg. Tekort aan hierdie element lei tot die onderdrukking van die senuweestelsel, slaapversteurings en angs, duiseligheid. Sy rol is nie ten volle verstaan nie, maar dit is duidelik dat, in die eerste plek, dit het 'n impak op:

• groei;
• aktiwiteit van seksuele kliere;
• werk van hormone;
• die vorming van bloed.

Hierdie element kom voor in alle plante, diere, man, dat sy belangrike biologiese rol bewys.

Interessante inligting oor die item

Manganese - 'n chemiese element, die interessante feite wat kan beïndruk enigiemand, en maak dit duidelik hoe belangrik dit is. Hier is die mees basiese kinders, wat sy merk in die geskiedenis van metaal gevind.

1. In tye van die burgeroorlog in die USSR, een van die eerste uitvoer produkte dit was erts bevat 'n groot hoeveelheid van mangaan.
2. As die mangaandioksied te smelt met kaliumhidroksied en nitraat, en dan is die produk in water opgelos word, die sukses begin verbasend. In die eerste plek sal die oplossing groen en dan na blou kleur te draai sal na verander - Pers. Ten slotte, framboos en sal geleidelik val bruin neerslag. As die mengsel te skud, dan weer herstel groen en al gebeur weer. Dit is om hierdie kaliumpermanganaat en sy naam, wat vertaal as "mineraal verkleurmannetjie".
3. As in die grond kunsmis te maak met mangaan, dan sal die plant produktiwiteit te verhoog en verhoog die tempo van fotosintese. Winter koring graan sal beter vorm.
4. Die grootste deel van die minerale mangaan rhodonite geweeg 47 ton en is gevind in die Oeral.
5. Daar is 'n drieledige allooi genoem manganin. Dit is saamgestel uit elemente soos koper, mangaan en nikkel. Dit is uniek in die sin dat dit 'n groot elektriese weerstand, wat nie afhang van temperatuur, maar is onder die invloed van druk.

Natuurlik, dit is nie daar al is om te sê oor hierdie metaal. Manganese - 'n chemiese element, die interessante feite wat baie divers is. Veral as ons praat oor die eienskappe wat dit verleen verskeie legerings.