Keemiline element · teatmeleht

25Mn

Mangaan

Mangaan on keemiline element aatomnumbriga 25 ja sümboliga Mn. See paikneb perioodis 4, rühmas 7, d-plokis. Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Elektronkonfiguratsioon on [Ar] 3d5 4s2.

Aatomnumber25

Standardne aatommass54.938043(2)

Rühm7

Periood4

Plokkd

Elektronkonfiguratsioon[Ar] 3d5 4s2

Elektronstruktuur

Mis määrab selle keemia

Mangaan kuulub d-ploki elementide hulka. d- ja s-elektronide lähedased energiad võimaldavad mitut oksüdatsiooniastet ning mitmekesiseid koordinatsiooniühendeid.

Konfiguratsiooni [Ar] 3d5 4s2 tuleb vaadelda koos oksüdatsiooniastmega: elektronide eemaldumine muudab d-orbitaalide täitumust ning võib mõjutada värvust, magnetismi, sidemeid ja reaktsioonivõimet.

Keemilised vormid

Ühendid, ioonid ja materjalid

Mangaan oluliste keemiliste vormide hulka kuuluvad metall ja sulamid, oksiidid, halogeniidid ning koordinatsiooniühendid. Mitme oksüdatsiooniastme võimalikkus tuleneb osalt s- ja d-elektronide lähedastest energiatest.

Füüsikaline käitumine

Olek ja faasimuutused

Toatemperatuuril on võrdlusolek tahke. Esitatud tihedus on 7.21 g/cm³. Sulamispunkt on 1 519 K (1 246 °C). Keemispunkt on 2 334 K (2 061 °C). Rõhk, puhtus ja kristallstruktuur võivad mõõdetud füüsikalisi väärtusi nihutada.

Leidumine ja kasutus

Kus mangaan leidub ja kasutatakse

Praktikas seostub mangaan eelkõige järgmiste valdkondadega: metallurgia ja teras, akud ja bioloogia. Konkreetne kasutus sõltub elemendi keemilisest vormist, puhtusest ja vajalikust omadusest.

Praktikas

Näiteid tegelikust kasutusest

Metallurgia ja teras

Mangaan kasutatakse raua ja terase töötlemisel sulamielemendi, rafineerimisabina või maagi metalliks muutmise keemia osana.

Akud

Mangaan kasutatakse valitud akukeemiates elektroodimaterjali, elektrolüüdi või muu aktiivse komponendina; täpne roll sõltub ühendist ja elemenditüübist.

Bioloogia

Mangaan kasutatakse valdkonnas „Bioloogia“, kui tema füüsikaline või keemiline omadus annab vajaliku eelise.

Asend perioodilisustabelis

Mida naaberelemendid näitavad

Mangaan paikneb perioodis 4 ja rühmas 7. Päris naaberelementidega võrdlemine aitab uurida aatomraadiuse, ionisatsioonienergia, elektronegatiivsuse ja sidemekäitumise perioodilisi trende.

Võrdlusandmed

Füüsikalised ja aatomilised omadused

Klassifikatsioonsiirdemetall

Olek toatemperatuuriltahke

Elektronkihid2 · 8 · 13 · 2

Tihedus7.21 g/cm³

Sulamispunkt1 519 K (1 246 °C)

Keemispunkt2 334 K (2 061 °C)

Paulingu elektronegatiivsus1.55

Esimene ionisatsioonienergia717.3 kJ/mol

Elektronafiinsus—

Väärtused kirjeldavad elementi või neutraalset aatomit, kui see on asjakohane. Füüsikalised andmed võivad sõltuda allotroobist, rõhust ja mõõtmistingimustest.

Ajalugu

Avastamine ja tuvastamine

Mangaan avastamist seostatakse teadlase või töörühmaga Torbern Olof Bergman. Elemendi äratundmine, puhta proovi eraldamine ja tänapäevase aatomnumbri omistamine ei pruukinud toimuda samal ajal.

Isotoobid ja aatommass

Kuidas isotoopkoostis arve mõjutab

Standardne aatommass on 54.938043(2). See väärtus kirjeldab loodusliku maise aine tavalist isotoopkoostist, mitte ühe kindla aatomi massi.

Mangaanl on vähemalt üks stabiilne isotoop. Isotoopidel on sama prootonite arv ja seega sama elemendi identiteet, kuid erinev neutronite arv ning aatommass.

Ohutus

Käitlemine ja kokkupuude

Mangaanga seotud ohud sõltuvad keemilisest vormist, annusest ja kokkupuuteviisist. Puhas element, ioonid ja ühendid võivad bioloogiliselt ning keskkonnas väga erinevalt käituda, seetõttu tuleb lähtuda konkreetse aine ohutusandmetest.