ELEMENT :

25 54,94
Mn
Mangan / Manganese



SPLOŠNE LASTNOSTI

SIMBOL – slo. ime / ang. ime

Mn – Mangan / Manganese

Vrstno število

25

Molska masa

54.94 g/ mol

Skupina / Perioda

VII. S. (stranska) / 4. P.

Agregatno stanje

Trden

Opis izgleda

Trda, krhka, nežlahtna kovina. Po barvi podobna železu

FIZIKALNE LASTNOSTI

Gostota

7.44 g/ cm3

T tališče

1518 K

T vrelišče

2235 K

Entalpija uparevanja

219.74 kJ/ mol

Toplotna prevodnost

7.82 W/mK (pri 300 K)

Električna prevodnost

0.5*106 om/g cm

Specifična toplotna kapaciteta

0.48 J/gK (pri 300 K)

KEMIJSKE IN STRUKTURNE LASTNOSTI

Oksidacijsko število

+7, +6, +4, +3, +2

Elektronska konfiguracija

[Ar]3d54s2

Elektronegativnost

1.5

Kovinski radij

1.26 Å

Radij iona

1.17 Å

Kristalna struktura

Kubična - telesno centrirana

Kislinsko – bazične lastnosti

Kislina

 

DODATNE OPISNE LASTNOSTI

·        Izotopi : Pri manganu je znanih 25 izotopov z masnimi števili od 44 do 69. Stabilen pa je le eden:

Oznaka

55Mn

·        Zgodovina elementa :

·        letnica odkritja: 1774

·        kdo je odkril: Johann Gotlieb Gahn

·        kako je bil odkrit: Leta 1774 je Scheele dokazal, da mineral piroluzit ni železova ruda. Pomotoma so dolgo časa mineral zamenjevali z železovim mineralom magnetitom. Da je piroluzit spojina neznanega elementa je istega leta ugotovil Johann Gotlieb Gahn. Ime je ta element dobil po Magnesiji – mestece v Mali Aziji. Pozneje pa se je uveljavilo ime manganium – mangan.

NAHAJALIŠČE

- mangan se nahaja v mineralih. Med pomembnejše minerale spadajo piroluzit, manganit ter hausmanit.

- nahajališča so pogosta, vendar skromna.

PRIDOBIVANJE

- mangan pridobivajo z redukcijo manganovega(IV) oksida z aluminijem

 3MnO2 + 4Al ---> 3Mn + 2Al2O3

- s katodno redukcijo manganovega(II) sulfata(VI).

- lahko pa čisti mangan pridobijo alumotermičnim postopkom iz manganovega (III) oksida, Mn3O4:

 3Mn3O4 + 8Al ---> 9Mn + 4Al2O3

- pogosteje od čistega mangana pa pridobivajo feromangan (zlitino železa in mangana – 30-80% mangana)

UPORABA

- kovinski mangan uporabljajo za izdelavo zlitin 8feromangan – v železarstvu in jeklarstvu)

SPOJINE ELEMENTA

- manganov(VII) oksid, Mn2O7, pridobivajo iz manganata(VII) in H2SO4. Ta oksid v zmesi z gorljivimi organskimi snovmi eksplodira na manganov(IV) oksid in kisik. Z vodo tvori neobstojno manganovo(VII) kislino, HMnO4 (poznana je 30% vodna raztopina)

- najpomembnejši manganov oksid je manganov(IV) oksid, MnO2, ki ga dobijo s hidrolizo manganovega(II) nitrata.

 Mn(NO3)2 + 6H2O ---> MnO2 + NO2 + 6H2O

Uporabljajo pa ga v suhih baterijah, kjer služi kot reducent v redoks reakciji, ki poteka v suhem členu.

- pri oksidaciji Mn (reakcija poteka pri 550°C) nastane manganov(III) oksid, Mn2O3.

pri termičnem razkroju manganovega(II) karbonata v inertni atmosferi nastane manganov(II) oksid.

- poznani so manganovi(II) halogenidi ter manganovi(III) in manganov(IV) fluorid. Med pomembnejši halogenidi je manganov(II) klorid, MnCl2*4H2O. S segrevanjem v atmosferi HCl je mogoče pripraviti brezvodno spojino.

- med spojinami z oksidacijskim številom +7, ki jih ni veliko, so pomembnejše Mn2O7 ter KMnO4. Manganatni(VII) ion je močan oksidant v kislih, nevtralnih in bazičnih raztopinah. V kislih raztopinah poteka redukcija do manganovih(II) soli

 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 ---> 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

V nevtralnih ter šibko bazičnih raztopinah pa poteka redukcija do manganovega(IV) oksida

 2KMnO4 + KI + H2O ---> 2MnO2 + 2KOH + KIO3

- pri večjih pH vrednostih poteka redukcija do manganatov(VI)

 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH ---> 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

- pri reakciji manganovega(IV) oksida s kalcijevim hidroksidom nastane kalcijev manganat

 MnO2 + Ca(OH)2 ---> CaMnO3 + H2O

- spojine z oksidacijskim številom +3 nastanejo kemijsko ali elektrokemijsko

- spojine z oksidacijskim številom +2 so obstojne in najpogostejše v trdnem stanju in v raztopinah