Chemisches Element · Referenzseite

25Mn

Mangan

Mangan ist Element 25 (Mn) in Periode 4, Gruppe 7 und im d-Block. Bei Raumtemperatur ist der Referenzzustand fest. Die Elektronenkonfiguration lautet [Ar] 3d5 4s2.

Ordnungszahl25

Standard-Atomgewicht54.938043(2)

Gruppe7

Periode4

Blockd

Elektronenkonfiguration[Ar] 3d5 4s2

Elektronenstruktur

Was seine Chemie bestimmt

Bei Mangan spielt die d-Unterschale eine wichtige Rolle für die Chemie. Elektronen ähnlicher Energie können an Bindungen beteiligt sein; dadurch sind mehrere Oxidationsstufen und Koordinationsverbindungen möglich.

Die Konfiguration [Ar] 3d5 4s2 verändert sich bei der Ionenbildung. Damit können sich Farbe, Magnetismus, Bindungsverhalten und Reaktivität deutlich ändern.

Chemische Formen

Verbindungen, Ionen und Materialien

Mangan bildet Metalllegierungen sowie Verbindungen in mehreren Oxidationsstufen. Häufig sind Oxide, Halogenide, Sulfide und Koordinationskomplexe; welche Formen stabil sind, hängt stark von Reaktionsbedingungen und Liganden ab.

Physikalisches Verhalten

Aggregatzustand und Phasenübergänge

Der Referenzzustand von Mangan bei Raumtemperatur ist fest. Zu den angegebenen Stoffdaten gehören Dichte: 7.21 g/cm³; Schmelzpunkt: 1 519 K (1 246 °C); Siedepunkt: 2 334 K (2 061 °C). Messwerte können von Reinheit, Druck, Kristallstruktur oder allotroper Form abhängen.

Vorkommen und Anwendungen

Wo Mangan vorkommt und wofür es verwendet wird

Mangan kommt in natürlichen Rohstoffen, Mineralen oder chemischen Verbindungen vor und wird technisch unter anderem in Bereichen wie Metallurgie und Stahl, Batterien und Biologie eingesetzt.

In der Praxis

Konkrete Anwendungsbeispiele

Metallurgie und Stahl

Mangan spielt in Metallurgie und Stahlherstellung als Grundmetall, Legierungsbestandteil oder Teil von Gewinnungs- und Raffinationsprozessen eine Rolle.

Batterien

Mangan wird in bestimmten Batteriesystemen als Elektrodenmaterial, Bestandteil des Elektrolyten oder aktive Komponente verwendet. Die genaue Funktion hängt von der Zellchemie ab.

Biologie

Mangan ist in biologischen Systemen Bestandteil von Molekülen, Enzymen oder Ionenhaushalten. Entscheidend ist dabei die konkrete chemische Form, nicht das freie Element.

Position im Periodensystem

Was die Nachbarelemente zeigen

Mangan steht in Periode 4, Gruppe 7 und im d-Block. Im dargestellten Ausschnitt liegen links davon Chrom; rechts davon Eisen, Molybdän. Solche Vergleiche zeigen, welche Eigenschaften sich innerhalb einer Periode oder Gruppe regelmäßig verändern und welche Besonderheiten das Element selbst besitzt.

Referenzdaten

Physikalische und atomare Eigenschaften

KlassifikationÜbergangsmetall

Aggregatzustand bei RaumtemperaturFest

Elektronenschalen2 · 8 · 13 · 2

Dichte7.21 g/cm³

Schmelzpunkt1 519 K (1 246 °C)

Siedepunkt2 334 K (2 061 °C)

Pauling-Elektronegativität1.55

Erste Ionisierungsenergie717.3 kJ/mol

Elektronenaffinität—

Die Werte beziehen sich, soweit anwendbar, auf das Element oder das neutrale Atom. Stoffdaten können von allotroper Form, Druck, Reinheit und Messbedingungen abhängen.

Geschichte

Entdeckung und Identifizierung

Die Entdeckung beziehungsweise Identifizierung von Mangan wird mit Torbern Olof Bergman verbunden. Entdeckung, Isolierung einer reinen Probe und Einordnung über die moderne Ordnungszahl erfolgten historisch nicht immer im selben Schritt.

Isotope und Atomgewicht

Wie die Isotopenzusammensetzung die Zahlen verändert

Das Standard-Atomgewicht beträgt 54.938043(2). Es beschreibt die mittlere natürliche Isotopenzusammensetzung terrestrischen Materials und nicht die Masse eines einzelnen Atoms.

Isotope von Mangan besitzen dieselbe Protonenzahl, unterscheiden sich aber in der Zahl der Neutronen. Dadurch ändern sich Atommasse und bei radioaktiven Isotopen auch Kernstabilität und Halbwertszeit.

Sicherheit

Umgang und Exposition

Die Gefährdung durch Mangan hängt von chemischer Form, Dosis und Aufnahmeweg ab. Element, Ionen und Verbindungen können biologisch sehr unterschiedlich wirken; maßgeblich sind die Sicherheitsdaten der tatsächlich verwendeten Substanz.