Mangāns (ķīmiskais elements): īpašības un pielietojums, tad apzīmējums pakāpi oksidācijas, interesanti fakti

Viens no svarīgākajiem tērauda metāla ir mangāns. Turklāt, tas parasti ir diezgan neparasts elements, kas ir saistīta ar interesantiem faktiem. Svarīgi, lai dzīvo organismu, tas ir nepieciešams, sagatavojot daudzu sakausējumu, ķimikālijām. Mangāns - ķīmiskais elements, foto ar kuru var redzēt zemāk. Tā bija viņa īpašības un īpatnības apspriesti šajā rakstā.

Raksturīgs ķīmiskais elements

Ja mēs runājam par mangānu kā elementu periodiskās sistēmas, pirmā lieta ir, lai raksturotu savu stāvokli tajā.

1. Tā atrodas ceturtajā lielā perioda septītajā grupu, apakšgrupu.
2. Sērijas numurs - 25. Manganese - elements, maksa par serdeņiem , kas ir vienāds ar 25 atomiem. No elektronu skaits ir vienāds neitronu - 30.
3. Vērtība atomu masas - 54,938.
4. Apzīmējums ķīmiskais mangāns elements - Mn.
5. Nosaukums latīņu valodā - mangāns.

Atrodas starp hroma un dzelzs, kas izskaidro to līdzību ar tām fiziskajām un ķīmiskajām īpašībām.

Mangāns - ķīmiskais elements: pārejas metāla

Ja mēs uzskatīt doto atoms elektronu konfigurācija, tā formula būs ir šādā formā: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ^5. Tas kļūst skaidrs, ka ziņošanas kontakts elements - ir pārejas metāls d-ģimeni. Pieci elektroni 3d-apakšlīmenis runāt par stabilitāti atoma, kas izpaužas tās ķīmiskajām īpašībām.

Kā samazināt metāls ir mangāns, bet lielākā daļa no tā savienojumiem iespēja izpausties un pietiekami stipra oksidēšanās spēju. Tas ir saistīts ar atšķirīgu oksidācijas un valences, kas ir aktīvo elementu. Šī ir iezīme šīs ģimenes metāliem.

Tādējādi, mangāns - ķīmiskais elements, kas atrodas starp citiem atomiem, un ar savas īpatnības. Apsveriet, ko šie īpašumi sīkāk.

Mangāns - ķīmiskais elements. oksidācijas pakāpe

Mēs jau iepriekš minēts elektronisko formulu atoma. Saskaņā ar viņas, šis elements var būt pozitīvas oksidēšanas valstīm. Tie ir:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

No atoma valence ir IV. Visstabilākā ir tie savienojumi, kuros vērtības rodas mangāna +2, +4, +6. Vislielākais pakāpe oksidācijas ļauj savienojumus, kas darbojas kā spēcīgi oksidanti. Piemēram: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

Savienojumi ar divām reducētāju ir hidroksīds, mangāna (II) ir Amfotērajām īpašības, kuros pārsvarā ir pamata. Intermediate grādi oksidēšanas rādītāju veido Amfotērajām savienojumu.

Vēsture atklāšana

Mangāns - ķīmiskais elements, kas ir atvērts uzreiz, bet pakāpeniski un dažādi zinātnieki. Tomēr viņa savienojumus, cilvēki izmanto kopš seniem laikiem. Mangāna oksīds (IV) tika izmantots kušanas stikls. Viens no Itālijas norādīja, ka papildus šo savienojumu glezno to krāsu purpurkrāsas ķīmiskajā ražošanā stikla. Līdz ar to, tā pati viela palīdz novērst duļķainību krāsainu stiklu.

Vēlāk Austria zinātnieka Qaim pārvalda saņēma gabals metāliskā mangāna, kas darbojas uz augstas temperatūras pyurolizit (mangāna oksīda (IV)), kālija sāls un ogles. Tomēr šī izlase bija daudz piemaisījumu, lai novērstu, ka viņš nevarēja, tāpēc atvēršana nenotika.

Vēlāk vēl viena zinātnieks sintezēts kā maisījumu, kurā nozīmīgu daļu veidoja tīra metāla. Tas bija Bergmans agrāk atklāja elementu niķeli. Tomēr šo jautājumu līdz gada beigām tas bija nebūt.

Mangāns - ķīmiskais elements, kas ir sagatavots un izolēts formā vienkāršu vielu pirmoreiz izdevās Karlu Sheele 1774. Tomēr viņš to darīja ar I. Hahn, kurš ir pabeigts process kušanas metāla gabalu. Bet pat tie nespēj pilnībā atbrīvoties to piemaisījumu un saņemt 100% dot.

Tomēr, tas ir šoreiz bija atklājums atoma. Šie paši zinātnieki ir mēģinājuši dot nosaukumu, kā pionieriem. Tās termiņš manganezium tika izvēlēts. Tomēr pēc tam, kad ir konstatēts, magnija sākās neskaidrības un mangāna nosaukums tika mainīts uz strāvu (H. David, 1908.).

Tā mangāna - ķīmisks elements, kura īpašības ir ļoti vērtīgs daudziem metalurģiskajos procesos, laika gaitā tā kļuva nepieciešams vēl atrast veidu, kā ražot to visvairāk tīrā veidā. Šī problēma tika atrisināta zinātnieki visā pasaulē, taču varēja atrisināt tikai 1919. caur darbā R. Agladze - padomju zinātnieks un ķīmiķis. Tas ir, viņš atrada metodi, kas var būt sulfātu un hlorīdu mangāna elektrolīzi, lai iegūtu tīru metāla vielu saturu, kas ir 99,98%. Tagad šī metode tiek izmantota visā pasaulē.

Būt dabā

Mangāns - ķīmiskais elements, foto ar vienkāršu vielas, ko var redzēt zemāk. Dabā ir daudz izotopiem atoma skaits neitronu, kas ievērojami atšķiras. Tādējādi, masu skaitļi mainās diapazonā no 44 līdz 69. Tomēr, tikai stabila elementa izotops kuras vērtība ir ⁵⁵ Mn, citiem ir niecīgi īss pussabrukšanas periods, vai ir pārāk mazos daudzumos.

Kopš mangāna - ķīmiskais elements, kurā grāds oksidācijas ievērojami atšķiras, un savienojumi dabā kā tas veido daudz. Tīrā veidā, elements nav atrasta vispār. Par minerāli un rūdas pastāvīgas viņa kaimiņš - dzelzs. Pavisam iespējams, lai apzīmētu dažus no svarīgākajiem klintīm, kas ietver mangāna.

1. Piroluzīta. Savienojums ar formulu: MTO ₂ * nH ₂ O.
2. Psilomelane molekula MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite formula MTO * OH.
4. Braunite retāk nekā citi. No Mn ₂ O _{3 formula.}
5. Hausmannite formula Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Mangāna karbonāts rūdas.
8. Aveņu lonžerons rhodochrosite vai - MnCO _3.
9. Purple - Mn ₃ PO _4.

Turklāt, tas ir iespējams izraudzīties vairākus minerālus, kas ietver arī elements zem izskatīšanai. Tie ir:

• calcite;
• siderīts;
• mālu minerālu;
• Halcedons;
• opāls;
• smiltis un sanesas savienojums.

Papildus ieguves un nogulumiežiem, minerālvielām, mangānu - ķīmisko elementu, kas ir iekļauts sastāvā ietilpst:

1. Augu organismi. Lielākie diski šo elementu, ir: ūdens kastaņu, ūdensziedi, kramaļģes.
2. Rūsa sēnītes.
3. Daži baktēriju veidiem.
4. Šādi dzīvnieki: sarkana skudru, vēžveidīgie, moluski.
5. Cilvēki - ikdienas nepieciešamība aptuveni 3-5 mg.
6. Oceans satur 0,3% ūdens šā elementa.
7. Kopējais saturs garozā 0,1% no svara.

Kopumā, tas ir 14 visbiežāk no visiem mūsu planētas elements. Starp smago metālu dzelzs kad viņš otrā.

fizikālās īpašības

No viedokļa īpašību mangāna kā vienkāršas vielas, ir vairākas galvenās fiziskās īpašības un tā.

1. In vienkāršu vielu tas ir pietiekami grūti metāls (Mosa "skala indekss ir 4). Krāsa - sudrabaini balta, gaisa pārklāti ar aizsargājošu oksīda plēvi uz spīdīgu sadaļā.
2. Kušanas temperatūra 1246 ⁰ C.
3. Verdošu - 2061 ⁰ C.
4. Vadošas īpašības labi, ir paramagnētiskā.
5. Metāla blīvums ir 7.44 g / ^cm3.
6. Ir formā četru polimorfi (α, β, γ, σ), kas atšķiras pēc struktūras un režģa forma un montāžas blīvumu atomiem. Arī dažādi to kušanas temperatūra.

Metalurģijā izmantoja trīs pamatformas mangāna: β, γ, σ. Alpha reti, jo tas ir pārāk trausls tās īpašības.

ķīmiskās īpašības

No viedokļa ķīmijā, mangānu - ķīmiskā elementa kura jonu maksas ievērojami atšķiras no +2 līdz +7. Tas atstāj savu zīmi uz tās darbību. Brīvas formas mangāna gaisā ļoti nedaudz reaģē ar ūdeni, šķīst atšķaidītās skābēm. Tomēr jums vajadzētu tikai palielināt temperatūru metāla, jo aktivitāte pieaug dramatiski.

Tādējādi, tas ir, spējīgiem reaģēt ar:

• slāpeklis;
• oglekļa atomi;
• halogēniem;
• silīcijs;
• fosfors;
• sērs un citi nemetāli.

Kad tiek sasildīta metāla bez gaisa viegli nokļūst tvaika stāvoklī. Atkarībā no pakāpes oksidāciju, kas uzrāda mangāns un tā savienojumi var būt gan reducētāji un oksidētājiem. Daži piemīt Amfotērajām īpašības. Tātad, no savienojumiem, kas tā +2 pamata raksturīgs. Amfotērās - 4, un stipra oksidējošām skābe uz augstāko vērtību +7.

Neskatoties uz to, ka mangāna - ir pārejas metālu kompleksie savienojumi ir maz par viņu. Tas ir saistīts ar stabilu elektronu konfigurāciju atoma, 3d-apakšslānis tā satur 5 elektroni.

Metodes sagatavošanai

Ir trīs galvenie veidi, kā mangāns tiek sagatavoti nozares (ķīmiskā elementa). Kā lasīt latīņu nosaukumu, mēs jau izraudzītas - manganum. Ja mēs to pārtulkot krievu valodā, tā būs "jā, tiešām precizē discolors". Tāpēc tās nosaukums mangāns ir nepieciešams eksponēt īpašības zināmas no ļoti seniem laikiem.

Tomēr, neskatoties uz popularitāti, lai saņemtu to tīrā veidā izmantošanai pārvaldīts tikai 1919.gadā. Tas tiek darīts ar šādām metodēm.

1. Elektrolīze, produkta iznākums ir 99,98%. Tādā veidā, mangāns, ķīmiskajā rūpniecībā.
2. Silicothermic vai atgūšanu, izmantojot silīciju. Izmantojot šo metodi tur ir saplūšana no silīcija un mangāna oksīda (IV), kā rezultātā tīra metāla. The yield is aptuveni 68%, jo mangāna savienojums ir ar-ražots ar silīcija silicīda. Šī metode tiek izmantota metalurģijā.
3. Aluminothermic metode - reģenerācijas darbība, izmantojot alumīniju. Arī nedod pārāk augstu ienesīgumu, mangānu piesārņots ar piemaisījumu.

Ir svarīgi, lai daudziem procesiem, kas veikti metalurģijā ražošana no metāla. Pat neliels papildinājums mangāna spēj spēcīgi ietekmēt īpašības sakausējumiem. Ir pierādīts, ka tas izšķīst daudz metālu, aizpildot savu kristāla režģi.

Izpēte un ražošana šā elementa Krievija ieņem pirmo vietu pasaulē. Arī šis process tiek veikts tādās valstīs kā:

• Ķīnā.
• South Africa.
• Kazahstāna.
• Gruzijā.
• Ukrainā.

Lietošana rūpniecībā

Mangāns - ķīmiskais elements, kuru lietošana ir svarīga ne tikai metalurģijā. bet arī citās jomās. Papildus metāla tīrā veidā, ir liela nozīme un dažādu savienojumu šīs atoma. Apzīmē galvenie no tiem.

1. Ir vairāki veidi, sakausējumiem, kas, pateicoties mangāns ir unikālas īpašības. Piemēram, Hadfield tērauda ir tik spēcīgs un izturīgs, ka tas tiek izmantots, lai kausēšanas daļas, ekskavatoru, rock apstrādes iekārtas, dzirnaviņas, bumbu dzirnavām, bruņas elementiem.
2. Mangāna dioksīds - oksidatīvā electroplating saistošs elements, ka tas tiek izmantots, veidojot depolarizer.
3. Daudzi savienojumi, mangāna ir nepieciešami, lai dažādiem syntheses organisko vielu.
4. Kālija permanganāts (kālija permanganāts vai) izmanto medicīnā kā spēcīgs antiseptisks līdzeklis.
5. Šis elements ir iekļauts sastāvā bronzas, misiņa, veido savu sakausējums ar varu, kas kalpo, lai ražotu lidmašīnu turbīnas, asmeņi, un citas daļas.

Bioloģiskā loma

Dienas prasība cilvēka mangānu ir 3-5 mg. Trūkums no šī elementa noved pie apspiešanas nervu sistēmas, miega traucējumi un nemiers, reibonis. Tās uzdevums nav pilnībā saprotams, bet ir skaidrs, ka, pirmkārt, tai ir ietekme uz:

• pieaugums;
• aktivitāte seksuālo dziedzeru;
• darbs no hormoniem;
• veidošanos asinīs.

Šis elements ir klāt visiem augiem, dzīvniekiem, cilvēkiem, kas pierāda, ka tās nozīmīgo bioloģisko lomu.

Interesanta informācija par preci

Mangāns - ķīmiskais elements, interesanti fakti, kas var ieskaidrot ikviens, un būtu skaidrs, cik svarīgi tas ir. Šeit ir visvienkāršākā tiem, kas atrodami tās zīmi vēsturē metāla.

1. Laikā no Pilsoņu kara PSRS, kas ir viens no pirmajiem eksporta produktiem, tas bija rūda satur lielu daudzumu mangāna.
2. Ja mangāna dioksīds, lai savienotu ar kālija hidroksīdu un nitrāta, un tad produkts tika izšķīdināts ūdenī, konversijas sākuma pārsteidzoši. Pirmkārt, risinājums kļūs zaļa un pēc tam uz zilo krāsojumu pēc mainīsies - Purple. Visbeidzot, aveņu un pakāpeniski samazināsies brūnu nogulsnes. Ja maisījums kratīt, tad atkal atjaunoja zaļa un viss notiktu atkal. Tieši šī kālija permanganātu un tā nosaukumu, kas tulkojams kā "minerālu hameleons".
3. Ja uz zemes, lai mēslojumu, kas satur mangānu, tad augs palielinās ražīgumu un palielina fotosintēzi. Ziemas kviešu graudu veidos labāk.
4. Lielākais rieciens minerālu mangāna rhodonite svēra 47 tonnas, un tika konstatēts, Urālos.
5. Ir trijnieks sakausējums sauc Manganīna. Tā sastāv no elementiem, piemēram, vara, mangāna un niķeļa. Tas ir unikāls, jo tā ir liela elektriskā pretestība, kas nav atkarīga no temperatūras, bet ir reibumā spiedienu.

Protams, tas nav viss, ir ko teikt par šo metālu. Mangāns - ķīmiskais elements, interesanti fakti, kas ir diezgan atšķirīga. It īpaši, ja mēs runājam par to īpašībām, ka tā piešķir dažādus sakausējumus.