Kémiai elem · adatlap

25Mn

Mangán

A mangán 25 rendszámú kémiai elem (Mn), a 4. periódus 7. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Ar] 3d5 4s2.

Rendszám25

Standard atomtömeg54.938043(2)

Csoport7

Periódus4

Meződ

Elektronkonfiguráció[Ar] 3d5 4s2

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a mangán kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Ar] 3d5 4s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A mangán fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 7.21 g/cm³. Az olvadáspont 1 519 K (1 246 °C). A forráspont 2 334 K (2 061 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A mangán előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a mangán többek között a következő területeken jelenik meg: Kohászat, Acél, Akkumulátorok és Biológia.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Kohászat és acél

A mangán a vas- és acélfeldolgozásban ötvözőként, finomítási segédanyagként vagy az ércből fémmé alakítás kémiai folyamataiban használható.

Akkumulátorok

A mangán egyes akkumulátorkémiákban, elektródanyagokban vagy elektrolitokban használható; pontos szerepe a vegyülettől és a cella felépítésétől függ.

Biológia

A mangán ionjai vagy vegyületei biológiai szerkezetekben, enzimekben, jelátviteli folyamatokban vagy az anyagcserében vehetnek részt.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A mangán a 4. periódus 7. csoportjában található. A bemutatott környezetben króm és vas között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; technécium közvetlenül alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 13 · 2

Sűrűség7.21 g/cm³

Olvadáspont1 519 K (1 246 °C)

Forráspont2 334 K (2 061 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.55

Első ionizációs energia717.3 kJ/mol

Elektronaffinitás—

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A mangán felfedezését Torbern Olof Bergman nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 54.938043(2). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A mangán legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A mangán veszélyei a kémiai formától, a dózistól és az expozíció útjától függenek. Az elemi mangán, ionjai és vegyületei nagyon eltérő biológiai és környezeti hatásúak lehetnek, ezért mindig a ténylegesen kezelt anyagra vonatkozó biztonsági adatokat kell ellenőrizni.