Élément chimique · fiche de référence

25Mn

Manganèse

Le manganèse est l’élément 25 (Mn), situé en période 4, groupe 7 et dans le bloc d. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Ar] 3d5 4s2.

Numéro atomique25

Poids atomique standard54,938043(2)

Groupe7

Période4

Blocd

Configuration électronique[Ar] 3d5 4s2

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La sous-couche d intervient directement dans la chimie du manganèse. Les électrons d et s ont souvent des énergies proches, ce qui favorise plusieurs états d’oxydation, la formation de complexes et, pour de nombreux métaux de transition, des propriétés catalytiques.

La configuration [Ar] 3d5 4s2 doit être lue avec l’état d’oxydation du composé : retirer des électrons modifie l’occupation des orbitales d et peut changer couleur, magnétisme, géométrie de liaison et réactivité.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

Pour le manganèse, les formes chimiques importantes comprennent le métal et ses alliages, ainsi que des oxydes, des halogénures et des complexes de coordination. Plusieurs états d’oxydation sont souvent possibles car les électrons s et d ont des énergies proches ; les ligands autour de l’ion métallique peuvent modifier fortement couleur, magnétisme et réactivité.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 7,21 g/cm³. Le point de fusion est 1 519 K (1 246 °C). Le point d’ébullition est 2 334 K (2 061 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le manganèse est un constituant essentiel de nombreux aciers : il améliore notamment leur résistance et leur comportement lors de la fabrication. Ses oxydes sont utilisés dans certaines piles et batteries, et le manganèse est aussi un oligoélément indispensable au fonctionnement de plusieurs enzymes.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

métallurgie et aciers

Le manganèse intervient dans la métallurgie du fer et des aciers, comme élément d’alliage, agent de raffinage ou composant de la chimie de transformation du minerai.

batteries et accumulateurs

Le manganèse intervient dans certaines chimies de batteries, matériaux d’électrode ou électrolytes. Le rôle exact dépend du composé et du type d’accumulateur.

biologie

Les ions ou composés du manganèse interviennent dans des structures biologiques, enzymes, signaux cellulaires ou voies métaboliques.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le manganèse est en période 4 et dans le groupe 7. Dans le voisinage affiché, il se trouve entre le chrome et le fer sur la même période ; le technétium est juste au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal de transition

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 13 · 2

Masse volumique7,21 g/cm³

Point de fusion1 519 K (1 246 °C)

Point d’ébullition2 334 K (2 061 °C)

Électronégativité de Pauling1,55

Première énergie d’ionisation717,3 kJ/mol

Affinité électronique—

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du manganèse est associée à Torbern Olof Bergman. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 54.938043(2). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le manganèse possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les risques associés au manganèse dépendent de la forme chimique, de la dose et de la voie d’exposition. Le manganèse élémentaire, ses ions et ses composés peuvent avoir des effets biologiques très différents : il faut consulter les données de sécurité de la substance réellement manipulée.