Ķīmiskais elements · uzziņu lapa

25Mn

Mangāns

Mangāns ir ķīmiskais elements ar atomnumuru 25 un simbolu Mn; tas atrodas 4. periodā, 7. grupā un d blokā. Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā — ciets. Elektronu konfigurācija: [Ar] 3d5 4s2.

Atomnumurs25

Standarta atommasa54.938043(2)

Grupa7

Periods4

Bloksd

Elektronu konfigurācija[Ar] 3d5 4s2

Elektroniskā uzbūve

Kas nosaka tā ķīmiju

Šī elementa ķīmijā piedalās d apakšlīmenis. Pārejas metāli saitēs var izmantot līdzīgas enerģijas elektronus, tāpēc d blokā bieži sastopamas mainīgas oksidēšanās pakāpes, koordinācijas savienojumi un katalītiskas īpašības.

Elektronu konfigurācija [Ar] 3d5 4s2 jāskata kopā ar savienojuma oksidēšanās pakāpi: atņemot elektronus, mainās aizpildītās d orbitāles, tāpēc var mainīties krāsa, magnētisms, saišu veidošanās un reaģētspēja.

Ķīmiskās formas

Savienojumi, joni un materiāli

Svarīgas šī elementa ķīmiskās formas ir metāls un sakausējumi, oksīdi, halogenīdi un koordinācijas savienojumi. Mainīgas oksidēšanās pakāpes ir biežas, jo s un d elektronu enerģijas ir līdzīgas, bet ligandi ap metāla jonu var būtiski mainīt krāsu, magnētismu un reaģētspēju.

Fizikālās īpašības

Agregātstāvoklis un fāžu pārejas

Atsauces agregātstāvoklis istabas temperatūrā ir ciets. Norādītais blīvums ir 7.21 g/cm³. Kušanas temperatūra ir 1 519 K (1 246 °C). Viršanas temperatūra ir 2 334 K (2 061 °C). Spiediens, tīrība un kristāliskā struktūra var mainīt izmērītās fizikālās īpašības.

Sastopamība un lietojums

Kur sastopams un kā tiek izmantots mangāns

Praksē šis elements sastopams tādās jomās kā metalurģija, tērauds, baterijas un bioloģija.

Praksē

Reāli lietojuma piemēri

Metalurģija un tērauds

Šo elementu izmanto dzelzs un tērauda apstrādē kā leģējošu piedevu, rafinēšanas palīgvielu vai rūdas pārvēršanas metālā ķīmijas sastāvdaļu.

Baterijas

Šo elementu izmanto atsevišķās bateriju ķīmijās, elektrodu materiālos vai elektrolītos. Precīzā loma ir atkarīga no savienojuma un elementa konstrukcijas.

Bioloģija

Šī elementa joni vai savienojumi piedalās bioloģiskās struktūrās, enzīmu darbībā, signālu pārnesē vai vielmaiņā.

Vieta periodiskajā sistēmā

Ko parāda kaimiņu elementi

Mangāns atrodas 4. periodā un 7. grupā. Šeit parādītajā apkārtnē: Tajā pašā periodā pa kreisi un pa labi atrodas hroms un dzelzs; tajā pašā grupā tieši zem tā atrodas tehnēcijs. Šīs pozīcijas ļauj salīdzināt atoma izmēru, jonizācijas enerģiju un ķīmisko saišu raksturu ar kaimiņu elementiem.

Atsauces dati

Fizikālās un atomārās īpašības

Klasifikācijapārejas metāls

Agregātstāvoklis istabas temperatūrāciets

Elektronu čaulas2 · 8 · 13 · 2

Blīvums7.21 g/cm³

Kušanas temperatūra1 519 K (1 246 °C)

Viršanas temperatūra2 334 K (2 061 °C)

Elektronegativitāte pēc Polinga1.55

Pirmā jonizācijas enerģija717.3 kJ/mol

Elektronu afinitāte—

Ja vien nav norādīts citādi, vērtības raksturo elementu vai neitrālu atomu. Fizikālie dati var būt atkarīgi no alotropiskās formas, spiediena un mērījumu apstākļiem.

Vēsture

Atklāšana un identificēšana

Elementa atklāšana ir saistīta ar Torbern Olof Bergman. Elementa atpazīšana, tīra parauga izolēšana un mūsdienu atomnumura piešķiršana ne vienmēr notika vienlaikus.

Izotopi un atommasa

Kā izotopu sastāvs maina skaitliskās vērtības

Standarta atommasa ir 54.938043(2). Šī vērtība raksturo dabiskā Zemes materiāla izotopu sastāvu, nevis viena konkrēta atoma masu.

Šim elementam ir vismaz viens stabils izotops. Dažādiem izotopiem ir vienāds protonu skaits un tāpēc viena un tā pati elementa identitāte, bet atšķirīgs neitronu skaits un atommasa.

Drošība

Darbs ar vielu un iedarbība

Ar šo elementu saistītie riski ir atkarīgi no ķīmiskās formas, devas un iedarbības ceļa. Tīram elementam, tā joniem un savienojumiem var būt ļoti atšķirīga bioloģiskā un vides ietekme, tāpēc jāpārbauda drošības dati par konkrēto izmantoto vielu.