Манган

Из Википедије, слободне енциклопедије
Манган,  25Mn
Mangan 1-crop.jpg
Општа својства
Име, симбол манган, Mn
Манган у периодном систему
Водоник (диатомски неметал)
Хелијум (племенити гас)
Литијум (алкални метал)
Берилијум (земноалкални метал)
Бор (металоид)
Угљеник (полиатомски неметал)
Азот (диатомски неметал)
Кисеоник (диатомски неметал)
Флуор (диатомски неметал)
Неон (племенити гас)
Натријум (алкални метал)
Магнезијум (земноалкални метал)
Алуминијум (постпрелазни метал)
Силицијум (металоид)
Фосфор (полиатомски неметал)
Сумпор (полиатомски неметал)
Хлор (диатомски неметал)
Аргон (племенити гас)
Калијум (алкални метал)
Калцијум (земноалкални метал)
Скандијум (прелазни метал)
Титанијум (прелазни метал)
Ванадијум (прелазни метал)
Хром (прелазни метал)
Манган (прелазни метал)
Гвожђе (прелазни метал)
Кобалт (прелазни метал)
Никл (прелазни метал)
Бакар (прелазни метал)
Цинк (прелазни метал)
Галијум (постпрелазни метал)
Германијум (металоид)
Арсен (металоид)
Селен (полиатомски неметал)
Бром (диатомски неметал)
Криптон (племенити гас)
Рубидијум (алкални метал)
Стронцијум (земноалкални метал)
Итријум (прелазни метал)
Цирконијум (прелазни метал)
Ниобијум (прелазни метал)
Молибден (прелазни метал)
Технецијум (прелазни метал)
Рутенијум (прелазни метал)
Родијум (прелазни метал)
Паладијум (прелазни метал)
Сребро (прелазни метал)
Кадмијум (прелазни метал)
Индијум (постпрелазни метал)
Калај (постпрелазни метал)
Антимон (металоид)
Телур (металоид)
Јод (диатомски неметал)
Ксенон (племенити гас)
Цезијум (алкални метал)
Баријум (земноалкални метал)
Лантан (лантаноид)
Церијум (лантаноид)
Празеодијум (лантаноид)
Неодијум (лантаноид)
Прометијум (лантаноид)
Самаријум (лантаноид)
Европијум (лантаноид)
Гадолинијум (лантаноид)
Тербијум (лантаноид)
Диспрозијум (лантаноид)
Холмијум (лантаноид)
Ербијум (лантаноид)
Тулијум (лантаноид)
Итербијум (лантаноид)
Лутецијум (лантаноид)
Хафнијум (прелазни метал)
Тантал (прелазни метал)
Волфрам (прелазни метал)
Ренијум (прелазни метал)
Осмијум (прелазни метал)
Иридијум (прелазни метал)
Платина (прелазни метал)
Злато (прелазни метал)
Жива (прелазни метал)
Талијум (постпрелазни метал)
Олово (постпрелазни метал)
Бизмут (постпрелазни метал)
Полонијум (постпрелазни метал)
Астат (металоид)
Радон (племенити гас)
Францијум (алкални метал)
Радијум (земноалкални метал)
Актинијум (актиноид)
Торијум (актиноид)
Протактинијум (актиноид)
Уранијум (актиноид)
Нептунијум (актиноид)
Плутонијум (актиноид)
Америцијум (актиноид)
Киријум (актиноид)
Берклијум (актиноид)
Калифорнијум (актиноид)
Ајнштајнијум (актиноид)
Фермијум (актиноид)
Мендељевијум (актиноид)
Нобелијум (актиноид)
Лоренцијум (актиноид)
Радерфордијум (прелазни метал)
Дубнијум (прелазни метал)
Сиборгијум (прелазни метал)
Боријум (прелазни метал)
Хасијум (прелазни метал)
Мајтнеријум (непозната хемијска својства)
Дармштатијум (непозната хемијска својства)
Рендгенијум (непозната хемијска својства)
Коперницијум (прелазни метал)
Нихонијум (непозната хемијска својства)
Флеровијум (непозната хемијска својства)
Московијум (непозната хемијска својства)
Ливерморијум (непозната хемијска својства)
Тенесин (непозната хемијска својства)
Оганесон (непозната хемијска својства)


Mn

Tc
хроммангангвожђе
Атомски број (Z) 25
Група, периода група 7, периода 4
Блок d-блок
Категорија   прелазни метал
Рел. ат. маса (Ar) 54,938049 u
Ел. конфигурација [Ar]3d54s2
по љускама
2, 8, 13, 2
Физичка својства
Боја сребрнаста са примесама
Агрегатно стање чврсто
Тачка топљења 1.517 K (1.244 °‍C)
Тачка кључања 2.235 K (1.962 °C)
Густина 7.470 kg/m3
Моларна запремина 7,35×10−3m3/mol
Топлота фузије 12,05 kJ/mol
Топлота испаравања 226 kJ/mol
Притисак паре 121 Pa (1.517 K)
Сп. топл. капацитет 480 J/(kg·K)
Атомска својства
Оксидациона стања 7, 6, 4, 2, 3
Особине оксида јаки кисели
Електронегативност 1,55 (Полинг)
1,60 (Олред)
Енергије јонизације 1: 717,3 kJ/mol
2: 1.509 kJ/mol
3: 3.248 kJ/mol
(остале)
Атомски радијус 140 (161) pm
Ковалентни радијус 139 pm
Остало
Кристална структура унутрашњецентрирана кубична (BCC)
Унутрашњецентрирана тесерална кристална структура за манган
Брзина звука 5.150 m/s (293,15 K)
Топл. водљивост 7,82 W/(m·K)
Сп. ел. водљивост 0,695×106 S/m
Мосова тврдоћа 6
CAS број 7439-96-5
референцеВикиподаци

Манган (Mn, лат. manganium) метал је 7. групе, по старом VIIB.[1] Има 15 изотопа чије се атомске масе налазе између 49-62. Постојан је само један, манган-55, који чини скоро 100% састава изотопа мангана који се јављају у природи.

Манган по свом изгледу подсећа на гвожђе. Сивобеле је боје, али за разлику од гвожђа има много већу тврдоћу. С обзиром на електронску конфигурацију ([Ar]3d54s2), максималан оксидациони број мангана у једињењима је +7, а најчешћи оксидациони бројеви су +2, +4 и +7. Манган има својство пасивизирања на ваздуху, није склон корозији, али зато реагује са разблаженим киселинама.

Чист манган нема велику примену. Међутим, овај елемент се користи најчешће у облику легура са гвожђем (легирање челика). Све врсте челика садрже манган. Легирани челици у којима је садржај мангана већи од 14% користе се за израду железничких шина, ваљка, делова млинова и дробилица.

Манган је један од најраспрострањенијих елемената у Земљиној кори. Скоро увек прати руде гвожђа. Његове најраспрострањеније руде су оксидне. Пиролузит који је по хемијском саставу манган(IV)-оксид MnO2, један је од најзначајнијих минерала овог прелазног метала. Добија се из оксидних руда редукцијом коксом или алуминијумом.

Манган је открио шведски хемичар Јохан Ган Готлин 1774. године.

Заступљеност[уреди]

Руда мангана

Заступљен је у Земљиној кори у количини од 950 ppm (енг. parts per million) у облику руде коју чине мешавине неколико врста оксида.

Важнији минерали су: браунит, пиролузит и хаусманит, и сва три су оксиди мангана.

Особине[уреди]

Манган је тврд, сребрнаст и крхк метал.[2] Врло је реактиван, на ваздуху се пасивизира, док се фино спрашен метал спонтано пали (пирофорно својство). Не подлеже корозији, већ реагује са водом градећи хидроксид. Манган има сличне особине као и алкални метали. Манган се масовно користи као додатак челику смањујући његову температуру топљења и поправљајући механичке особине. Мангански лим има ознаку 50мн7 и ако је лоше структуре пуца приликом савијања.[тражи се извор]

Једињења мангана[уреди]

Манган гради низ стабилних једињења са степеном оксидације од +2 до +7. Једињења мангана, у којима је оксидационо стање овог метала веће од +2, су добра оксидациона средства.

Манган гради више оксида. По кисело-базним својствима могу бити базни, као што је MnO, амфотерни MnO2 и кисели Mn2O7. За разлику од манганове киселине H2MnO3, перманганова киселина HMnO4 је постојана, али само у воденим растворима.

оксид мангана

Од свих оксида најзначајнији је манган диоксид, црни прах веома распрострањен у Земљиној кори као руда пиролузит. Има својства катализатора. С обзиром на могућа оксидациона стања мангана, ово једињење се користи као оксидациомо средство. На пример, оксидује халогенводоничне киселине, при чему се добијају халогени елементи, а манган гради манган(II)-соли.

Најзначајније једињење мангана, како у лабораторији, тако и у индустрији је калијум перманганат KMnO4. То је тамнољубичаста кристална супстанца која се одлично раствара у води. Загревање калијум-перманганата је један од најчешће коришћених лабораторијских поступака добијања кисеоника. Такође, калијум-перманганат се користи и за добијање хлора.

Има бактерицидне особине, а користи се и за борбу против гљивичних обољења коже, те се разблажен раствор калијум-перманганата у медицини користи као антисептик. Познат је под називом хиперманган. Једно од најважнијих својстава овог једињења је јака оксидациона способност. Које ће супстанце настати из калијум-перманганата у реакцијама оксидо-редукције, зависи од pH средине.

Кисела средина[уреди]

У киселој средини, на пример у присуству хлороводоничне или сумпорне киселине, у оксидо-редукцијама из калијум перманганата се добијају манган(II)-соли, со калијума и кисеоник. Водоник-пероксид служи као катализатор, и истовремено представља редукционо средство. Калијум пермаганат представља оксидационо средство, јер манган из +7 прелази у оксидационо стање +2.

Неутрална средина[уреди]

У неутралној средини (H2O), добија се манган(IV)-оксид и калијум-хидроксид. Такође се идентична реакција одвија и у слабо базним срединама.

Јако базна средина[уреди]

У изразито базној средини перманганат-јон је најслабије оксидационо средство, те се редукцијом добијају једина стабилна једињења мангана са оксидационим бројем +6, а то су манганати МnO42-, соли непостојане манганове киселине.

Биолошки значај[уреди]

Манган је биогени елемент и као такав, састојак је многих ензима. Утиче на синтезу витамина Ц, хлорофила, а код човека и на синтезу хемоглобина. Препоручени дневни унос за одраслог човека је у количини од најмање 1 милиграм. Међутим, у великим количинама, соли мангана су токсичне.

Види још[уреди]

Референце[уреди]

  1. Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (3rd изд.). Prentice Hall. ISBN 978-0131755536. 
  2. Parkes, G.D. & Phil, D. (1973). Melorova moderna neorganska hemija. Beograd: Naučna knjiga. 

Литература[уреди]

  • Рајић, Снежана (2011). Неорганска хемија. Завод за уџбенике, Београд. ISBN 978-86-17-17630-1. 
  • Тодоровић, Тамара; Медаковић, Весна (2013). Практикум из неорганске хемије у редакцији проф. рд. Софије Совиљ. Универзитет у Београду - Хемијски факултет. ISBN 978-86-7220-051-5. 
  • Jiménez, Sánchez; et al. (2004). Development of a Standardised Method for Measuring Manganese Exposure. Institute of Occupational Medicine. Research Report TM/10/04. /Ова студија упоређује концентрације инхалабилног и респирабилног мангана сакупљеног из три ваздушна узорка: CIS (Conical Inhalable Sampler), IOM (Institute of Occupational Medicine) и HDC (Higgins Dewell Cyclone)./

Спољашње везе[уреди]