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Manganês (elemento químico): Propriedades e aplicação, a designação do grau de oxidação, fatos interessantes

Um dos metais mais importante é aço manganês. Além disso, é geralmente elemento bastante incomum, que está associado com fatos interessantes. Importante para os organismos vivos, é necessário na preparação de muitas ligas, produtos químicos. Manganês – um elemento químico, uma foto de que pode ser visto abaixo. Era suas propriedades e características discutido neste artigo.

elemento químico característica

Se falamos de manganês como um elemento do sistema periódico, a primeira coisa que deve ser para caracterizar sua posição nele.

  1. Ele está localizado no quarto grande período, o sétimo grupo, os sub-grupos.
  2. Número de série – 25. Manganês – um elemento, a carga de núcleos que é igual a 25 átomos. O número de elétrons é o mesmo de nêutrons – 30.
  3. O valor da massa atômica – 54,938.
  4. Designação do elemento manganês químico – Mn.
  5. nome latino – manganês.

Localizado entre o crómio e de ferro, o que explica a sua similaridade com eles, nas características físicas e químicas.

Manganês – um elemento químico: metal de transição

Se considerarmos uma determinada configuração eletrônica átomo, sua fórmula terá a forma: 1s 2s 2 2 2 2p 6 3s 3p 6 4s 2 3d 5. Torna-se aparente que o elemento de contacto de referência – é um metal de transição de d-família. Cinco elétrons no talk 3d-sublevel sobre a estabilidade do átomo, que se manifesta em suas propriedades químicas.

À medida que o metal redutor é manganês, mas a maioria dos seus compostos capazes de manifestar e suficientemente forte capacidade de oxidação. Isto é devido aos diferentes graus de oxidação e valências, que tem o elemento activo. Esta é a característica desta família dos metais.

Assim, manganês – elemento químico, localizado entre os outros átomos, e tendo as suas próprias características especiais. Considere o que essas propriedades com mais detalhes.

Manganês – um elemento químico. grau de oxidação

Já citamos a fórmula eletrônica do átomo. Segundo ela, este elemento é capaz de ser estados de oxidação mais positivos. São eles:

  • 0;
  • +2;
  • 3;
  • 4;
  • 6;
  • 7.

A valência do átomo é IV. O mais estáveis são os compostos em que os valores ocorrem em manganês 2, 4, 6. O maior grau de oxidação permite que compostos para actuarem como oxidantes fortes. Por exemplo: KMnO4, Mn 2 O 7.

Os compostos com dois agentes redutores são o hidróxido, manganês (II) tem propriedades anfotéricos, com uma predominância de base. graus intermédios de indicadores de oxidação formar o composto anfotérico.

História da descoberta

Manganês – um elemento químico que foi aberto de uma vez, mas gradualmente e por diferentes cientistas. No entanto, suas conexões, as pessoas usadas desde os tempos antigos. óxido de manganês (IV) foi utilizado para a fusão de vidro. Um italiano afirmou que a adição deste composto pinta sua cor roxa na produção química do vidro. Juntamente com isso, a mesma substância ajuda a eliminar a turvação em vidros coloridos.

Mais tarde, na Áustria cientista Qaim administra recebido peça de manganês metálico, actua sobre pyurolizit temperatura elevada (óxido de manganês (IV)), cloreto de potássio e carvão. No entanto, esta amostra tinha um monte de impurezas, para eliminar que não podia, por isso, a abertura não ocorreu.

Mais tarde ainda outro cientista sintetizado como uma mistura em que uma proporção significativa representaram o metal puro. Foi Bergman, mais cedo descobriu o elemento níquel. No entanto, levar a questão antes do final não era para ser.

Manganês – um elemento químico, o qual é preparado e isolado sob a forma de uma substância simples, pela primeira vez conseguiu Karlu Sheele em 1774. No entanto, ele fez isso com I. Hahn, que completou o processo de fusão peça de metal. Mas mesmo que eles não foram capazes de se livrar completamente das impurezas e obter um rendimento de 100%.

No entanto, é desta vez foi a descoberta do átomo. Estes mesmos cientistas tentaram dar um nome como pioneiros. Eles manganezium termo foi selecionado. No entanto, após a descoberta de magnésio começou a confusão e manganês nome foi mudado para a corrente (H. David, 1908).

Desde manganês – um elemento químico cujas propriedades são muito valiosos para muitos processos metalúrgicos, ao longo do tempo tornou-se necessário ainda encontrar uma maneira de produzi-lo na forma mais pura. Este problema foi resolvido por cientistas de todo o mundo, mas foi capaz de ser resolvido somente em 1919 através do trabalho de R. Agladze – cientista soviético e químico. Ou seja, ele encontrado um método que pode ser de sulfatos e cloretos de manganês por electrólise para se obter teor de substância pura de metal 99,98%. Agora este método é utilizado em todo o mundo.

Estar na natureza

Manganês – um elemento químico, uma foto de uma substância simples, que pode ser visto abaixo. Na natureza, há uma série de isótopos de um átomo, o número de nêutrons em que varia muito. Assim, os números de massa variam na gama de 44 a 69. No entanto, o único isótopo estável de um elemento que tem um valor de 55 Mn, outros têm uma meia-vida curta de forma insignificante, ou há muito pequenas quantidades.

Desde manganês – elemento químico em que o grau de oxidação varia consideravelmente, e os compostos na natureza uma vez que forma muito. Na sua forma pura, o elemento não é encontrado em tudo. Os minerais e minérios permanentes seu vizinho – ferro. Total possível designar algumas das rochas mais importantes, que incluem manganês.

  1. Pyrolusite. Um composto de fórmula: MnO2 * NH2 O.
  2. molécula psilomelane MnO2 * mMnO * nH2O.
  3. fórmula manganito de MnO * OH.
  4. Braunite mais raro do que outros. A fórmula de Mn 2 O 3.
  5. fórmula hausmannite Mn * Mn 2 O 4.
  6. Rodonita Mn duas (SiO 3) 2.
  7. minério de carbonato de manganês.
  8. Raspberry rhodochrosite longarina ou – MnCO 3.
  9. Roxo – Mn 3 PO 4.

Além disso, é possível designar vários minerais, que também inclui o elemento em consideração. São eles:

  • calcita;
  • siderite;
  • minerais de argila;
  • calcedônia;
  • opala;
  • areia e lodo composto.

Além disso a mineração e rochas sedimentares, minerais, manganês – elemento químico que está incluído na composição incluem:

  1. organismos vegetais. As maiores unidades este elemento são: castanha de água, lentilha, diatomáceas.
  2. fungos da ferrugem.
  3. Alguns tipos de bactérias.
  4. Os seguintes animais: formigas vermelhas, crustáceos, moluscos.
  5. Pessoas – a necessidade diária de cerca de 3-5 mg.
  6. Oceanos contêm 0,3% de água deste elemento.
  7. O teor total na crosta de 0,1% em peso.

Em geral, é 14 elemento mais comum de todos do nosso planeta. Entre o ferro heavy metal depois que ele segundo.

Propriedades físicas

Do ponto de vista de propriedades de manganês como uma substância simples, existem várias características físicas básicas para ele.

  1. Em uma substância simples é um metal suficientemente duro (índice de escala de Mohs é 4). Cor – prateado branco, ar cobertos com uma película de óxido de protecção na secção brilhante.
  2. O ponto de fusão 1246 0 C.
  3. Fervente – 2061 0 C.
  4. propriedades condutoras de bom, é paramagnética.
  5. densidade de metal é 7,44 g / cm3.
  6. Não existe na forma de quatro polimorfos (α, β, γ, σ), diferentes em forma e estrutura de treliça e densidade de empacotamento dos átomos. Também diferente da sua temperatura de fusão.

Em metalurgia utilizada três formas básicas de manganês: β, γ, σ. Alpha raramente, uma vez que é muito frágil em suas propriedades.

Propriedades químicas

Do ponto de vista da química, manganês – elemento químico cuja carga iónica varia muito, 2-7. Ele deixa sua marca em sua atividade. A forma livre do manganês no ar reage muito ligeiramente com água, solúvel em ácidos diluídos. No entanto, você só deve aumentar a temperatura do metal como a atividade aumenta drasticamente.

Deste modo, é capaz de reagir com:

  • de azoto;
  • carbono;
  • halogeos;
  • silício;
  • fósforo;
  • de enxofre e outros não-metais.

Quando aquecida de metal sem ar facilmente passa para o estado de vapor. Dependendo do grau de oxidação, o qual exibe de manganês e seus compostos podem ser ambos os agentes redutores e agentes oxidantes. Alguns apresentam propriedades anfotéricos. Assim, a característica básica dos compostos, que +2. Anfotérico – 4, e um ácido forte oxidante para o mais alto valor de 7.

Apesar do facto de que o manganês – é um metal de transição dos compostos complexos são poucos para ele. Isto é devido a uma configuração de electrões estáveis do átomo, para 3d-subcamada que contém 5 electrões.

Os métodos para a preparação

Existem três principais maneiras na qual o manganês está preparado na indústria (elemento químico). Como ler o título em latim, já designada – Manganun. Se traduzi-lo em russo, será "sim, certamente esclarece descolore". Assim, o seu nome de manganês é necessária para exibir as propriedades conhecidas dos tempos antigos.

No entanto, apesar da popularidade, para obtê-lo em uma forma pura para uso conseguiu apenas em 1919. Isto é feito através dos seguintes métodos.

  1. Electrólise, o rendimento do produto é de 99.98%. Desta forma, manganês na indústria química.
  2. Silicothermic ou recuperação usando silício. Com este método não é o de fusão do óxido de silício e de manganês (IV), resultando em um metal puro. O rendimento é de cerca de 68%, porque é composto de manganês produzido como produto secundário com o silício em silicieto. Este método é usado na indústria metalúrgica.
  3. aluminotérmica método – uma operação de recuperação usando alumínio. Também não dá muito alto rendimento, manganês contaminado por impurezas.

Fabrico do metal é importante para diversos processos realizados em metalurgia. Mesmo uma pequena adição de manganês é capaz de influenciar fortemente as propriedades das ligas. Está provado que se dissolve muitos metais, enchendo sua rede cristalina.

Exploração e produção deste elemento Rússia ocupa o primeiro lugar no mundo. Além disso, este processo é realizado em países como:

  • China.
  • África do Sul.
  • Cazaquistão.
  • Georgia.
  • Ucrânia.

Use na indústria

Manganês – um elemento químico, cuja utilização é importante não só em metalurgia. mas também em outras áreas. Em adição ao metal sob a forma pura, são de grande importância e vários compostos da presente átomo. Denotam os principais.

  1. Existem vários tipos de ligas, que, devido ao manganês tem propriedades únicas. Por exemplo, o aço Hadfield é tão forte e durável que é utilizado para as peças de fundição de escavadora, máquinas de processamento de rocha, moedores, moinhos de bolas, os elementos de armadura.
  2. dióxido de manganês – galvanoplastia oxidativo elemento de ligação, que é utilizado na criação de um depolarizer.
  3. Muitos compostos de manganês são necessários para várias sínteses de substâncias orgânicas.
  4. permanganato de potássio (permanganato de potássio ou) é usado em medicina como agente anti-séptico potente.
  5. Este elemento é incluído na composição do bronze, latão, constitui a sua própria liga com cobre, que serve para a fabricação de turbinas de aviões, pás, e outras partes.

O papel biológico

O requisito diário humano para o manganês é de 3-5 mg. A deficiência deste elemento leva à opressão do sistema nervoso, distúrbios do sono e ansiedade, tontura. Seu papel não é totalmente compreendido, mas é claro que, antes de tudo, tem um impacto sobre:

  • crescimento;
  • actividade das glândulas sexuais;
  • trabalho de hormônios;
  • a formação de sangue.

Este elemento está presente em todas as plantas, os animais, o homem, que prova seu papel biológico importante.

informações interessantes sobre o item

Manganês – um elemento químico, os fatos interessantes que podem impressionar qualquer um, e deixar claro o quanto é importante. Aqui estão os mais básicos, que encontraram a sua marca na história do metal.

  1. Nos tempos da Guerra Civil na URSS, um dos primeiros produtos de exportação era de minério contendo uma grande quantidade de manganês.
  2. Se o dióxido de manganês para se fundir com hidróxido de potássio e nitrato, e, em seguida, o produto foi dissolvido em água, a conversão iniciar surpreendente. Em primeiro lugar, a solução ficará verde e, em seguida, a coloração azul vai mudar depois – roxo. Finalmente, framboesa e vai cair gradualmente precipitado castanho. Se a mistura a tremer, em seguida, novamente restaurado verde e tudo acontecer novamente. É por esta permanganato de potássio e o seu nome, o que se traduz por "Chameleon mineral".
  3. Se no chão para fazer fertilizantes contendo manganês, em seguida, a planta vai aumentar a produtividade e aumentar a taxa de fotossíntese. Inverno grão de trigo irá formar melhor.
  4. A maior parcela da rodonita manganês mineral pesava 47 toneladas e foi encontrado nos Montes Urais.
  5. Há uma liga ternária chamado manganina. Ele é composto de elementos tais como cobre, manganês e níquel. Ele é único na medida em que tem uma grande resistência eléctrica, o que não depende da temperatura, mas está sob a influência da pressão.

Claro, isso não é tudo o que há a dizer sobre este metal. Manganês – um elemento químico, os fatos interessantes que são bastante diversificadas. Especialmente se falamos sobre as propriedades que confere várias ligas.