Element químic · fitxa de referència
25Mn

Manganès

El manganès és l’element 25 (Mn), situat al període 4, grup 7 i bloc d. A temperatura ambient, el seu estat de referència és sòlid. La seva configuració electrònica és [Ar] 3d5 4s2.

Nombre atòmic25
Pes atòmic estàndard54.938043(2)
Grup7
Període4
Blocd
Configuració electrònica[Ar] 3d5 4s2
Estructura electrònica

Què determina la seva química

La subcapa d participa en la química del manganès. Els metalls de transició poden utilitzar electrons d’energies properes en els enllaços, fet que afavoreix estats d’oxidació variables i compostos de coordinació.

La configuració [Ar] 3d5 4s2 s’ha d’interpretar juntament amb l’estat d’oxidació: en retirar electrons canvia l’ocupació dels orbitals d i poden variar el color, el magnetisme, l’enllaç i la reactivitat.

Formes químiques

Compostos, ions i materials

Entre les formes químiques importants del manganès hi ha el metall i els seus aliatges, òxids, halurs i compostos de coordinació. Els estats d’oxidació variables i l’entorn dels lligands poden modificar notablement el color, el magnetisme i la reactivitat.

Comportament físic

Estat i canvis de fase

A temperatura ambient, l’estat de referència és sòlid. La densitat indicada és 7.21 g/cm³. El punt de fusió és 1 519 K (1 246 °C). El punt d’ebullició és 2 334 K (2 061 °C). La pressió, la puresa i l’estructura cristal·lina poden modificar els valors mesurats.

Presència i aplicacions

On es troba el manganès i per a què s’utilitza

A la pràctica, el manganès es troba, es produeix o s’utilitza en àmbits com metal·lúrgia i acer, bateries i biologia. La forma química o isotòpica concreta en determina la funció.

A la pràctica

Exemples d’usos reals

Metal·lúrgia i acer

El manganès intervé en metal·lúrgia i fabricació d’acer com metall base, element d’aliatge o part de la química d’extracció i refinatge.

Bateries

El manganès participa en determinades químiques de bateries, com material d’elèctrode, component de l’electròlit o part activa de la cel·la segons el disseny.

Biologia

El manganès participa en estructures biològiques, enzims, transferència d’electrons o metabolisme, segons la forma química present.

Posició periòdica

Què indiquen els elements veïns

El manganès és al període 4, grup 7 i bloc d. A l’entorn mostrat apareixen elements veïns reals com crom, ferro, molibdè, tecneci i ruteni. Comparar-los ajuda a observar tendències de mida atòmica, energia d’ionització, estats d’oxidació i tipus d’enllaç.

Dades de referència

Propietats físiques i atòmiques

Classificaciómetall de transició
Estat a temperatura ambientsòlid
Capes electròniques2 · 8 · 13 · 2
Densitat7.21 g/cm³
Punt de fusió1 519 K (1 246 °C)
Punt d’ebullició2 334 K (2 061 °C)
Electronegativitat de Pauling1.55
Primera energia d’ionització717.3 kJ/mol
Afinitat electrònica—

Els valors descriuen l’element o l’àtom neutre quan correspon. Les propietats físiques poden dependre de l’al·lòtrop, la pressió i les condicions de mesura.

Història

Descobriment i identificació

El descobriment del manganès s’associa a Torbern Olof Bergman. El reconeixement de l’element, l’aïllament d’una mostra i la identificació moderna mitjançant el nombre atòmic no sempre van tenir lloc al mateix temps.

Isòtops i pes atòmic

Com afecta els valors la composició isotòpica

El pes atòmic estàndard és 54.938043(2). Aquest valor representa la composició isotòpica del material terrestre natural i no la massa d’un únic àtom concret.

El manganès té almenys un isòtop estable. Els isòtops tenen el mateix nombre de protons i pertanyen al mateix element, però difereixen en el nombre de neutrons i en la massa atòmica.

Seguretat

Manipulació i exposició

Els riscos associats al manganès depenen de la forma química, la dosi i la via d’exposició. L’element, els seus ions i els seus compostos poden tenir efectes biològics i ambientals molt diferents; cal consultar les dades de seguretat de la substància que es manipula.