Химический элемент · справочная страница

25Mn

Марганец

Марганец (Mn) — химический элемент с атомным номером 25. Он расположен в периоде 4, группа 7, d-блоке. При комнатной температуре это твёрдое вещество. Атомный номер равен числу протонов в ядре и однозначно определяет элемент.

Атомный номер25

Стандартная атомная масса54.938043(2)

Группа7

Период4

Блокd

Электронная конфигурация[Ar] 3d5 4s2

Электронная структура

Что определяет химические свойства

Марганец относится к d-блоку. Близкие энергии s- и d-электронов делают возможными несколько степеней окисления и разнообразную координационную химию.

Конфигурацию [Ar] 3d5 4s2 важно рассматривать вместе со степенью окисления: изменение заполнения d-орбиталей влияет на цвет, магнетизм, тип связей и реакционную способность.

Химические формы

Соединения, ионы и материалы

Марганец: важные химические формы включают металлическое состояние и сплавы, оксиды, галогениды и координационные соединения. Возможность нескольких степеней окисления связана в том числе с близкими энергиями s- и d-электронов.

Физические свойства

Состояние и фазовые переходы

При комнатной температуре элемент находится в твёрдом состоянии. Плотность: 7.21 g/cm³. Температура плавления: 1 519 K (1 246 °C). Температура кипения: 2 334 K (2 061 °C). Измеряемые физические величины могут зависеть от давления, чистоты образца и кристаллической структуры.

Распространённость и применение

Где встречается и как применяется марганец?

На практике Марганец применяется прежде всего в таких областях, как Металлургия и сталь, Батареи и аккумуляторы и Биология. Конкретная роль зависит от химической формы элемента и свойства, которое требуется использовать.

На практике

Примеры реального применения

Металлургия и сталь

В металлургии элемент «Марганец» используют для легирования, покрытий, соединения материалов или управления свойствами поверхности.

Батареи и аккумуляторы

Материалы, содержащие элемент «Марганец», могут выполнять роль электрода, электролита, катализатора или функционального компонента в системах хранения и преобразования энергии.

Биология

В области «Биология» применяют элемент «Марганец» или его соединения, используя подходящие химические, физические или изотопные свойства; конкретная роль зависит от материала и конструкции.

Положение в таблице

Что показывают соседние элементы

Марганец находится в периоде 4, группе 7 и d-блоке; классификация: переходный металл. Сравнение с элементами той же группы показывает сходство валентной электронной структуры, а движение по периоду — закономерные изменения радиуса, энергии ионизации, электроотрицательности и характера связей.

Справочные данные

Физические и атомные свойства

Классификацияпереходный металл

Состояние при комнатной температуретвёрдое

Электронные оболочки2 · 8 · 13 · 2

Плотность7.21 g/cm³

Температура плавления1 519 K (1 246 °C)

Температура кипения2 334 K (2 061 °C)

Электроотрицательность по Полингу1.55

Первая энергия ионизации717.3 kJ/mol

Сродство к электрону—

Значения относятся к элементу или нейтральному атому там, где это уместно. Физические величины могут зависеть от аллотропной формы, давления, чистоты и условий измерения.

История

Открытие и идентификация

Марганец: история изучения включает распознавание химической индивидуальности, выделение или получение вещества и последующее точное описание как элемента с атомным номером 25.

Изотопы и атомная масса

Как изотопный состав влияет на значения

Стандартная атомная масса равна 54.938043(2). Это не масса одного конкретного атома, а взвешенное среднее, соответствующее типичному изотопному составу природного вещества.

Марганец имеет как минимум один стабильный изотоп. Все изотопы имеют одинаковое число протонов, но различаются числом нейтронов и массой атома.

Безопасность

Обращение и воздействие

Риски при работе с элементом «Марганец» зависят от химической формы, дозы и пути воздействия. Чистый элемент, его ионы и соединения могут существенно различаться по биологическому и экологическому действию, поэтому ориентируются на данные для конкретного вещества.