Химичен елемент · справочна страница

25Mn

Манган

Манган е химичен елемент с атомен номер 25 (Mn), разположен в период 4, група 7 и блок d. Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Електронната конфигурация е [Ar] 3d5 4s2.

Атомен номер25

Стандартна атомна маса54.938043(2)

Група7

Период4

Блокd

Електронна конфигурация[Ar] 3d5 4s2

Електронна структура

Какво определя химичното поведение

d подобвивката участва в химията на манган. Преходните метали могат да използват в химичните връзки електрони с близки енергии, затова променливите степени на окисление, координационните съединения и каталитичното поведение са характерни за d блока.

Електронната конфигурация [Ar] 3d5 4s2 трябва да се разглежда заедно със степента на окисление в съединението: отнемането на електрони променя запълването на d орбиталите и може да повлияе на цвета, магнетизма, химичното свързване и реактивността.

Химични форми

Съединения, йони и материали

За манган важни химични форми са металът и неговите сплави, оксиди, халогениди и координационни съединения. Променливите степени на окисление са чести, защото s и d електроните имат близки енергии, а лигандите около металния йон могат силно да променят цвета, магнетизма и реактивността.

Физично поведение

Агрегатно състояние и фазови преходи

Референтното агрегатно състояние при стайна температура е твърдо. Посочената плътност е 7.21 g/cm³. Температурата на топене е 1 519 K (1 246 °C). Температурата на кипене е 2 334 K (2 061 °C). Налягането, чистотата и кристалната структура могат да променят измерените физични свойства.

Разпространение и приложения

Къде се среща манган и за какво се използва

На практика манган се среща в приложения като Металургия, Стомана, Батерии и Биология.

На практика

Конкретни примери за приложение

Металургия и стомана

Манган се използва при производството на желязо и стомана като легиращ елемент, помощно средство при рафиниране или част от химичните процеси за получаване на метал от руда.

Батерии

Манган се използва в определени типове батерии, електродни материали или електролити. Точната му роля зависи от съединението и конструкцията на клетката.

Биология

Йони или съединения на Манган участват в биологични структури, ензими, клетъчно сигнализиране или метаболизъм.

Положение в периодичната система

Какво показват съседните елементи

Манган е в период 4 и група 7. В показаната област той се намира между хром и желязо в същия период; технеций е непосредствено под него в същата група. Тези позиции позволяват сравнение на атомния размер, йонизационната енергия и химичното свързване със съседните елементи.

Справочни данни

Физични и атомни свойства

Класификацияпреходен метал

Агрегатно състояние при стайна температуратвърдо

Електронни слоеве2 · 8 · 13 · 2

Плътност7.21 g/cm³

Температура на топене1 519 K (1 246 °C)

Температура на кипене2 334 K (2 061 °C)

Електроотрицателност по Полинг1.55

Първа йонизационна енергия717.3 kJ/mol

Електронен афинитет—

Стойностите се отнасят за елемента или за неутралния атом, когато това е приложимо. Физичните данни могат да зависят от алотропната форма, налягането и условията на измерване.

История

Откриване и идентифициране

Откриването на манган се свързва с Torbern Olof Bergman. Разпознаването на елемента, изолирането на чиста проба и определянето на съвременния му атомен номер не е задължително да са станали едновременно.

Изотопи и атомна маса

Как изотопният състав променя числените стойности

Стандартната атомна маса е 54.938043(2). Тази стойност се отнася за изотопния състав на естествен земен материал, а не за масата на един конкретен атом.

Манган има поне един стабилен изотоп. Различните изотопи имат еднакъв брой протони и затова принадлежат към един и същ химичен елемент, но се различават по броя на неутроните и атомната маса.

Безопасност

Работа и експозиция

Рисковете, свързани с манган, зависят от химичната форма, дозата и пътя на експозиция. Чистият елемент, неговите йони и съединения могат да имат много различни биологични и екологични ефекти, затова данните за безопасност трябва да се проверяват за конкретното използвано вещество.