Mangaan Feiten

Mangaan Chemische en fysische eigenschappen

Kerrick / Getty Images

Basisfeiten van mangaan

Atoom nummer: 25

Symbool: Mn

Atoomgewicht : 54,93805

Ontdekking: Johann Gahn, Scheele, & Bergman 1774 (Zweden)

Elektronen configuratie: [Ar]4s^twee3d⁵

Woord oorsprong: Latijns magneet : magneet, verwijzend naar de magnetische eigenschappen van pyrolusiet; Italiaans mangaan : corrupte vorm van magnesiumoxide

Eigendommen: Mangaan heeft een smeltpunt van 1244 +/- 3°C, kookpunt van 1962°C, soortelijk gewicht van 7,21 tot 7,44 (afhankelijk van allotrope vorm ), en valentie van 1, 2, 3, 4, 6 of 7. Gewoon mangaan is een hard en bros grijswit metaal. Het is chemisch reactief en ontleedt langzaam in koud water. Mangaanmetaal is (alleen) na een speciale behandeling ferromagnetisch. Er zijn vier allotrope vormen van mangaan. De alfavorm is stabiel bij normale temperaturen. De gammavorm verandert bij gewone temperatuur in de alfavorm. In tegenstelling tot de alfavorm is de gammavorm zacht, flexibel en gemakkelijk te snijden.

Toepassingen: Mangaan is een belangrijk legeringsmiddel. Het wordt toegevoegd om de sterkte, taaiheid, stijfheid, hardheid, slijtvastheid en hardbaarheid van staal te verbeteren. Samen met aluminium en antimoon, vooral in aanwezigheid van koper, vormt het sterk ferromagnetische legeringen. Mangaandioxide wordt gebruikt als depolarisator in droge cellen en als ontkleuringsmiddel voor glas dat groen is gekleurd door ijzerverontreinigingen. Het dioxide wordt ook gebruikt bij het drogen van zwarte verf en in de voorbereiding van zuurstof en chloor. Mangaan kleuren glas een amethist kleur en is de kleurstof in natuurlijke amethist. Het permanganaat wordt gebruikt als een oxidatiemiddel: en is nuttig voor kwalitatieve analyse en in de geneeskunde. Mangaan is een belangrijk sporenelement in voeding, hoewel blootstelling aan het element in grotere hoeveelheden giftig is.

bronnen: In 1774 isoleerde Gahn mangaan door het te verminderen dioxide met koolstof . Het metaal kan ook worden verkregen door elektrolyse of door het verminderen van de oxide met natrium, magnesium of aluminium. Mangaanbevattende mineralen zijn wijd verspreid. Pyrolusiet (MnO_twee) en rhodochrosiet (MnCO₃) behoren tot de meest voorkomende van deze mineralen.

Elementclassificatie: Overgangsmetaal

isotopen: Er zijn 25 isotopen van mangaan bekend, variërend van Mn-44 tot Mn-67 en Mn-69. De enige stabiele isotoop is Mn-55. De volgende meest stabiele isotoop is Mn-53 met een halfwaardetijd van 3,74 x 10⁶jaar. Dichtheid (g/cc): 7.21

Fysieke gegevens mangaan

Smeltpunt (K): 1517

Kookpunt (K): 2235

Uiterlijk: Hard, bros, grijsachtig wit metaal

Atoomstraal (p.m): 135

Atoomvolume (cc/mol): 7.39

Covalente straal (p.m): 117

Ionische straal : 46 (+7e) 80 (+2e)

Specifieke hitte (@20°C J/gmol): 0,477

Fusiewarmte (kJ/mol): (13.4)

Verdampingswarmte (kJ/mol): 221

Debye-temperatuur (K): 400,00

Pauling Negativiteit Nummer: 1.55

Eerste ioniserende energie (kJ/mol): 716,8

Oxidatie Staten : 7, 6, 4, 3, 2, 0, -1 Het meest gemeenschappelijke oxidatietoestanden zijn 0, +2, +6 en +7

Rasterstructuur: Kubieke

Roosterconstante (Å): 8,890

CAS-register nummer: 7439-96-5

Mangaan Trivia:

• Mangaandioxide wordt gebruikt om helder glas te maken. Normaal silicaglas is groen getint en de mangaanoxiden voegen een paarse tint toe aan het glas die het groen opheft. Vanwege deze eigenschap noemde glasblazers het 'glasmakerszeep'.
• Mangaan wordt aangetroffen in de enzymen die nodig zijn om vetten en koolhydraten te metaboliseren.
• Mangaan wordt gevonden in de botten, lever, nieren en pancreas.
• Mangaan is belangrijk in de processen die botten vormen, bloed stollen en de bloedsuikerspiegel reguleren.
• Hoe belangrijk mangaan ook is voor onze gezondheid, het lichaam slaat geen mangaan op.
• Mangaan is de 12^emeest voorkomende element in de aardkorst.
• Mangaan heeft een overvloed van 2 x 10^-4mg/L in zeewater ( delen per miljoen ).
• Het permanganaat-ion (MnO₄^-) bevat de +7 oxidatietoestand van mangaan.
• Mangaan werd gevonden in een zwart mineraal genaamd 'magnes' uit het oude Griekse koninkrijk Magnesia. Magnes was eigenlijk twee verschillende mineralen, magnetiet en pyrolusiet. Het pyrolusietmineraal (mangaandioxide) werd 'magnesia' genoemd.
• Mangaan wordt gebruikt bij de staalproductie om de zwavel in ijzererts te fixeren. Het versterkt ook staal en voorkomt oxidatie.

Referenties: Los Alamos National Laboratory (2001), Crescent Chemical Company (2001), Lange's Handbook of Chemistry (1952), CRC Handbook of Chemistry & Physics (18e ed.) International Atomic Energy Agency ENSDF-database (oktober 2010)