Manganese (kemia elemento): ecoj kaj apliko, la designación de la grado de oxidación, interesaj faktoj

Unu el la plej gravaj ŝtalo metalo estas mangano. Krome, ĝi estas ĝenerale tute nekutima elemento, kiu estas asociita kun interesaj faktoj. Grava por vivantaj organismoj, necesas en la preparado de multaj alojoj, kemiaĵoj. Manganese - kemia elemento, foton de kiuj povas vidi sube. Estis lia proprietoj kaj karakterizaĵoj diskutita en ĉi tiu artikolo.

Karakteriza kemia elemento

Se ni parolas pri mangano kiel elemento de la perioda sistemo, la unua afero devus esti por karakterizi sian pozicion en ĝi.

1. Ĝi situas en la kvara granda periodo, la sepa grupo, la sub-grupoj.
2. Seria numero - 25. Manganese - elemento, la ofico de kernojn kiu egalas 25 atomoj. La numero de elektronoj estas la sama neŭtronoj - 30.
3. La valoro de la atoma maso - 54,938.
4. Nomado kemiaj mangano elemento - Mn.
5. Latina nomo - mangano.

Lokita inter la kromio kaj fero, kio klarigas lian similecon kun ili en la fizikaj kaj kemiaj karakterizaĵoj.

Manganese - kemia elemento: transiro metalo

Se ni konsideras antaŭfiksita atomo elektronika agordo, ĝia formulo havos la formon: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3P ⁶ 4s ² 3d ^5. Ĝi iĝas ŝajne ke la raportado kontakton elemento - estas transiro metalo de d-familio. Kvin elektronoj en la 3d-sublevel babilado pri la stabileco de la atomo, kio manifestas en lia kemiaj proprietoj.

Ĉar la redukto de metalo estas mangano, sed la plimulto de liaj komponaĵoj povas elmontradi kaj sufiĉe fortaj oxidantes kapablecon. Ĉi tio estas pro malsamaj gradoj de oxidación kaj valences, kiu havas la aktiva elemento. Tio estas la trajto de ĉi tiu familio de metaloj.

Tiel, mangano - kemia elemento, lokita inter la aliaj atomoj, kaj posedanta sian propran specialan karakterizaĵojn. Konsideru tion, kion tiuj ecoj en pli detalo.

Manganese - kemia elemento. oxidación grado

Ni jam citis la elektronika formulo de la atomo. Laŭ ŝi, tiu elemento povas esti pli pozitiva oksidigo ŝtatoj. Ili estas:

• 0;
• + 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

La valencia de la atomo estas IV. La plej stabila estas tiuj komponaĵoj en kiu la valoroj okazas en mangano +2, +4, +6. La plej alta grado de oxidación permesas komponaĵoj agi kiel forta oxidantes. Ekzemple: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

Kombinaĵoj kun du reduktante agentoj estas hidroksido, mangano (II) havas amphoteric ecoj, kun dominado de bazaj. Intera gradojn de oxidación indikiloj formi amphoteric kombinaĵo.

Historio de malkovro

Manganese - kemia elemento kiu estis malfermita tuj, sed iom post iom kaj por malsamaj sciencaj. Tamen, liaj rilatoj, la homo uzis ekde antikvaj tempoj. Rusto de mangano (IV) estis uzata por degelanta vitro. Unu itala deklaris ke la aldono de ĉi tiu komponaĵo pentras sian koloron púrpura en la kemia produktado de vitro. Kune kun ĉi tio, la sama substanco helpas elimini turbiedad en koloraj okulvitroj.

Poste en Aŭstrio sciencisto Qaim sukcesas ricevis pecon de metala mangano, agante sur alta temperaturo pyurolizit (rusto de mangano (IV)), potasa kaj karbo. Tamen, ĉi tiu specimeno havis multajn malpuraĵoj, elimini, ke li ne povis, tial la malfermo ne okazis.

Poste ankoraŭ alia sciencisto sintezita kiel miksaĵo en kiu signifa proporcio konsistigis la pura metalo. Estis Bergman, pli frue malkovris la elementon nikelo. Tamen, alporti la aferon antaŭ la fino ne estis esti.

Manganese - kemia elemento, kiu estas preparita kaj izolita en la formo de simpla substanco unuafoje sukcesis Karlu Sheele en 1774. Tamen, li faris tion per I. Hahn, kiu kompletigis la procezo de degelo metalo pecon. Sed eĉ ili ne povis tute forigi gxin de impurezas kaj akiri 100% rendimento.

Tamen, ĝi estas tiu tempo estis la malkovro de la atomo. Tiuj samaj sciencistoj provis doni nomon kiel pioniroj. Ili termino manganezium estis selektita. Tamen, post la malkovro de magnezio komencis konfuzo kaj mangano nomo estis ŝanĝita al la aktuala (H. Davido, 1908).

Ekde mangano - kemia elemento kies ecoj estas tre valoraj por multaj metalurgia procezoj, kun la tempo ĝi fariĝis necese ankoraŭ trovi manieron por produkti ĝin en la plej pura formo. Tiu problemo estis solvita de sciencistoj en la tuta mondo, sed povis esti solvita nur en 1919 tra la laboro de R. Agladze - soveta sciencisto kaj kemiisto. Tio estas, li trovis metodon kiu eblas de sulfatos kaj cloruros de mangano per elektrolizo akiri pura metalo substanco enhavo 99,98%. Nun tiu metodo estas uzata en la tuta mondo.

Estante en la naturo

Manganese - kemia elemento, foton de simpla substanco kiu povas vidi sube. En naturo, estas multajn izotopojn de atomo, la nombro de neŭtronoj en kiu varias ege. Tiel, la maso nombroj varias en la intervalo de 44 al 69. Tamen, la sola stabila izotopo de elemento havanta valoron de ⁵⁵ Mn, aliaj havas negligibly mallonga duoniĝotempo, aŭ estas tro malgrandaj kvantoj.

Ekde mangano - kemia elemento en kiu la grado de oxidación varias konsiderinde, kaj la komponaĵoj en naturo kiel ĝi formas multe. En pura formo, la elemento ne trovis ajn. La mineraloj kaj menas permanenta lia najbaro - fero. Tuta ebla por designar iu el la plej gravaj rokoj, kiuj inkluzivas mangano.

1. Pyrolusite. A komponaĵo de formulo: MnO ₂ * NH ₂ O.
2. Psilomelane molekulo MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite formulo MnO * OH.
4. Braunite pli rara ol aliaj. La formulo de Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite formulo Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Manganese carbonato erco.
8. Frambo rondfosto rhodochrosite aŭ - MnCO _3.
9. Purpura - Mn ₃ PO _4.

Krome, ĝi eblas por designar pluraj mineraloj, kiu ankaŭ inkludas la elementon konsiderata. Ili estas:

• kalcito;
• siderite;
• argilo mineraloj;
• kalcedonio;
• opalo;
• sablo kaj silto kombinaĵo.

Krom minado kaj rokoj sedimentarias, mineraloj, mangano - kemia elemento kiu estas inkluzivita en la komponado inkludas:

1. Planto organismoj. La plej grandaj diskoj tiu elemento estas: akvo kaŝtano, camalote, diatomeoj.
2. Rust fungoj.
3. Iuj tipoj de bakterioj.
4. La jenaj bestoj: ruĝa formikoj, crustáceos, moluskoj.
5. Homoj - la ĉiutaga bezono pri 3-5 mg.
6. Oceanoj enhavas 0.3% akvo de ĉi tiu elemento.
7. La tuta enhavo en la krusto de la 0,1% en pezo.

Ĝenerale, ĝi estas 14 plej ofta elemento de la tuta de nia planedo. Inter la peza metalo fero post sekundo.

fizikaj ecoj

De la vidpunkto de propraĵoj de mangano kiel simpla substanco, ekzistas pluraj bazaj fizikaj karakterizaĵoj por ĝi.

1. En simpla substanco estas sufiĉe forta metalo (Mohs 'skalo index 4). Koloro - arĝente blankaj, aero kovrita protektan rusto filmo sur la brila sekcio.
2. La punkto de fandado de 1246 ⁰ C.
3. Bolanta - 2061 ⁰ C.
4. Conductive nemoveblaĵoj de bona, estas paramagnética.
5. Metalo denseco estas 7.44 g / cm ^3.
6. Ekzistas en la formo de kvar polymorphs (α, β, γ, σ), diference en strukturo kaj krada formo kaj pakado denseco de la atomoj. Ankaŭ malsama ilia degela temperaturo.

En metalurgio uzita tri bazaj formoj de mangano: β, γ, σ. Alfa malofte, ĉar ĝi estas tro delikata en liaj proprietoj.

kemiaj ecoj

De la vidpunkto de la kemio, la mangano - kemia elemento kies jono zorge grande varias de +2 al +7. Ĝi lasas lian markon sur ĝia agado. La libera formo de mangano en la aero tre iomete reagas kun akvo, solvebla en diluita acidoj. Tamen, vi devas nur pliigi la temperaturo de la metalo kiel la aktiveco pliigas draste.

Tiel, estas kapabla de reagi kun:

• nitrogeno;
• karbono;
• halogenaj;
• silicio;
• fosforo;
• sulfuro kaj aliaj ne-metaloj.

Kiam varmigita metalo sen aero facile pasas en la vaporo stato. Depende de la grado de oxidación, kiu elmetas mangano kaj liaj komponaĵoj povas esti ambaŭ reduktante agentoj kaj agentoj oxidantes. Iuj eksponi amphoteric ecoj. Do, la baza trajto de la komponaĵoj, kiuj +2. Amphoteric - 4, kaj forta oxidantes acido en la plej alta valoro de +7.

Malgraŭ tio, ke mangano - estas transiro metalo kompleksa komponaĵoj estas kelkaj por li. Ĉi tio estas pro stabilan elektronika agordo de la atomo, por 3d-sublayer ĝi enhavas 5 elektronoj.

Metodoj por la preparado

Ekzistas tri ĉefaj manieroj en kiuj mangano preparas en industrio (kemia elemento). Kiel legi la latinan titolon, ni jam designado - manganum. Se ni tradukas ĝin en rusa, ĝi estos "jes ja klarigas discolors". Tial ĝia nomo mangano estas bezonata elmontri la propraĵoj konata ekde la antikvaj tempoj.

Tamen, malgraŭ la populareco, por akiri ĝin en pura formo por uzo sukcesis nur en 1919. Ĉi tiu estas farita per jena metodoj.

1. Elektrolizo, produkto rendimento estas 99.98%. Tiel, mangano en la kemia industrio.
2. Silicothermic aŭ reakiro uzante silicio. Kun ĉi tiu metodo estas la fandado de la silicio kaj rusto de mangano (IV), rezultante en pura metalo. La rendimento estas proksimume 68%, ĉar mangano komponaĵo estas per-produktitaj kun la silicio en silicide. Tiu metodo estas uzata en la metalurgia industrio.
3. Aluminothermic metodo - reakiro operacio uzante aluminio. Ankaŭ ne donu tro alta rendimento, mangano poluitaj de malpuraĵoj.

Fabrikado de la metalo estas grava por multaj procezoj farita en metalurgio. Eĉ malgranda aldono de mangano povas forte influi la ecojn de la alojoj. Oni pruvis, ke ĝi solvas multajn metalojn, plenigante lia kristalo krado.

Esplorado kaj produktado de ĉi tiu elemento Rusio rangoj unue en la mondo. Ankaŭ, ĉi tiu procezo estas efektivigita en landoj kiel:

• Ĉinio.
• Sudafriko.
• Kazaĥio.
• Kartvelio.
• Ukrainio.

Uzo en industrio

Manganese - kemia elemento, la uzo de kiu estas grava ne nur en metalurgio. sed ankaŭ en aliaj regionoj. Krom la metaloj en pura formo, estas de granda graveco kaj diversaj kombinaĵoj de ĉi atomon. Signifi la ĉefaj.

1. Ekzistas pluraj specoj de alojoj, kiuj, pro mangano havas unika propraĵoj. Ekzemple, la Hadfield ŝtalo estas tiom forta kaj fortika ke ĝi estas uzata por fundición partoj fosmaŝino, roko prilaborado maŝinoj, grinders, pilkaj muelejoj, kiraso elementoj.
2. Manganese dioksido - oksidativa electroplating devigaj elemento, ĝi estas uzata kiam kreante depolarizer.
3. Multaj komponaĵoj de mangano estas necesaj por diversaj sintezo de organikaj substancoj.
4. Permanganato de kalio (kalio permanganato aŭ) estas uzata en medicino kiel potenca antisepsa agento.
5. Tiu elemento estas inkludita en la kunmetaĵo de la bronzo, kupro, formas sian propran alojo kun kupro, kiu servas por fabriki aviadilojn turbinoj, klingoj, kaj aliaj partoj.

La biologia rolo

La ĉiutaga postulo por homaj mangano estas 3-5 mg. Manko de tiu elemento kondukas al la premo de la nerva sistemo, dormo tumultoj kaj angoro, kapturnoj. Lia rolo ne estas plene komprenita, sed estas klare, ke, unue, ĝi havas trafon sur:

• kresko;
• aktiveco de seksa glandoj;
• laboro de hormonojn;
• la formado de sango.

Tiu elemento ĉeestas en ĉiuj plantoj, bestoj, homoj, kiuj pruvas lian gravan biologian rolon.

Interesaj informoj pri la listero

Manganese - kemia elemento, la interesaj faktoj kiu povas impresi iun ajn, kaj klarigi kiom grava ĝi estas. Jen la plej bazaj, kiu trovis spurojn en la historio de metalo.

1. En tempoj de la Civila Milito en Sovetunio, unu el la unuaj produktoj de eksportado estis erco enhavas grandan kvanton de mangano.
2. Se la dióxido de mangano kunfandi kun hidróxido de kalio kaj nitrato, kaj tiam la produkto estis solvita en akvo, la konvertiĝo komenci surpriza. Unue, la solvo devos turni verda kaj post tio al blua koloro ŝanĝos post - Purpura. Fine, frambo kaj grade fali bruna precipitado. Se la miksaĵo por skui, tiam denove restarigitaj verda kaj ĉiuj okazi denove. Estas por ĉi permanganato de kalio kaj ĝia nomo, kiu tradukas kiel "minerala kameleono".
3. Se en la tero por fari sterkaĵo enhavas mangano, tiam la planto pliiĝos produktiveco kaj pliigi la imposton de fotosíntesis. Vintro tritiko greno formos pli bone.
4. La plej granda bloko de la minerala mangano rhodonite pesis 47 tunojn kaj estis trovita en la Urales.
5. Estas triargumenta alojo nomita manganin. Ĝi estas kunmetita de elementoj kiel ekzemple kupro, mangano kaj nikelo. Ĝi estas unika en tio ĝi havas grandan elektran reziston, kiu ne dependas de temperaturo sed estas sub la influo de premo.

Kompreneble, tio ne ĉiuj tie estas pri tiu metalo. Manganese - kemia elemento, la interesaj faktoj kiuj estas tute diversaj. Precipe se ni parolas pri la proprietojn kiuj asignas diversaj alojoj.