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manganèse
   

25
mn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
chrome Manganèse ← → fer
apparence
apparition de' src=
argenté, métallique
généralité
Nom, symbole, numéro atomique manganèse, Mn, 25
série métal de transition
groupe, période, serrure 7, 4,
densité 7470 kg / m³
dureté 6.0
configuration électronique
configuration électronique
propriétés atomiques
masse atomique 54.938049
rayon atomique (Calc.) 140 (161) pm
rayon covalent 139 heures
configuration électronique [Ar] 3d54s2
et- pour niveau d'énergie 2, 8, 13, 2
états d'oxydation 7, 6, 4, 2, 3 (acide fort)
la structure cristalline cubique centré
propriétés physiques
État de la matière solide
(habituellement non magnétique)
Point de fusion 1517 K (1 244 ° C)
point d'ébullition 2235 K (1962 ° C)
Volume molaire 7,35 × 10-6  m³ / mol
Enthalpie de vaporisation 226 kJ / mol
La chaleur de fusion 12,05 kJ / mol
pression de vapeur 121 Pennsylvanie à 1517 K
Vitesse du son 5150 m / s à 293,15 K
D'autres propriétés
CAS 7439-96-5
électronégativité 1,55 (échelle de Pauling)
chaleur spécifique 480 J / (kg · K)
conductivité électrique 0695 × 106 / (M ·Ω)
La conductivité thermique 7,82 W / (m · K)
Energie de première ionisation 717,3 kJ / mol
Energie de deuxième ionisation 1509 kJ / mol
Energie de troisième ionisation 3248 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 4940 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 6990 kJ / mol
e potentiel d'ionisation 9220 kJ / mol
septième énergie d'ionisation 11 500 kJ / mol
La plupart des isotopes stables
iso NA TD DM DE DP
52mn synthétique 5.591 jours ε 4712 52Cr
53mn synthétique 3740000
ans
ε 0,597 53Cr
54mn synthétique 312,3 jours ε
β-
1377
0,697
54Cr
54Fe
55mn 100% Mn est stable à 30 neutrons
iso: isotope
NA: abondance dans la nature
TD: demi-vie
DM: mode de désintégration
DE: énergie de désintégration en MeV
DP: le produit de désintégration

la manganèse est un métal, est le 'élément chimique en tableau périodique ce symbole mn et numéro atomique 25.

Caractéristiques principales

manganèse
Quelques fragments de manganèse pur (99,99%), raffinée à électrolyse.

Le manganèse est un métal gris-blanc, d'apparence similaire à fer; est dur et très fragile, il peut fusionner avec difficulté et oxyde facilement. Le métal de manganèse ne devient ferromagnétique après un traitement spécifique.

la états d'oxydation la plupart de manganèse courants sont 2, 3, 4, 6 et 7, bien qu'il ait été observé dans tous les états 1-7 oxydation. L'ion Mn2+ souvent en concurrence avec celle du Mg2+ dans des systèmes biologiques, et les composés du manganèse dans lesquels le manganèse a été 7 oxydation sont puissants oxydant.

applications

manganèse
Manganite, un oxyde de manganèse

Le manganèse est essentiel pour la production de fer et acier en vertu de ses propriétés de désulfuration, des fixateurs d'oxygène et des liants.

  • La production d'acier et d'autres matériaux ferreux absorbe actuellement 85% à 90% de la production de manganèse du monde: entre autres le manganèse est un élément clé pour aciers inoxydables à faible coût et pour certains alliages de aluminium largement utilisé.
  • Le dioxyde de manganèse est utilisé en tant que catalyseur et dans les premiers types de piles et batteries de piles sèches.
  • L'oxyde de manganèse est à la place un pigment brun qui est utilisé pour les peintures et les terres naturelles (par exemple: Sienna, sienne brûlée).
  • la permanganate de potassium Il est un oxydant très puissant utilisé dans chimie, et médecine comment désinfectant.
  • Le manganèse est également utilisé pour décolorer verre, pour supprimer la teinte verdâtre conférée par l'impureté de fer à des concentrations très élevées donne au verre une coloration violette.

Le manganèse a aucun produit de remplacement approprié pour ses principales applications.

en chimie organique Il est également utilisé comme catalyseur dans des réactions telles que 'Jacobsen époxydation.

  • Les plats et les plaques de manganèse sont utilisés lors de la construction ou la réparation d'un type de plantes sablage ladite machine de sablage, équipé de moteurs électriques connectés à turbines spéciales qui tirent grain métallique à haute vitesse, le sablage d'une pièce. Le manganèse est plus fort que le fer au cours du processus de décapage. Il est essentiel pour la longévité du système, car il utilise les « boucliers » sur la gamme des turbines pour protéger la machine de fer du corps.

histoire

Le manganèse a été utilisé depuis préhistoire: Pigments à base de dioxyde de manganèse ont été trouvés dans les peintures rupestres d'il y a 17.000 ans. la Egyptiens et Romains des composés de manganèse utilisés dans la fabrication du verre, pour rendre incolore à la couleur ou pourpre; minerai de fer qui a utilisé par le Spartiates pour fabriquer leurs armes contenaient une certaine quantité de manganèse, centrée lors de la fusion créant un alliage fer-manganèse, ce qui a donné les armes Spartan leur dureté de légende.

en XVIIe siècle chimique allemand Johann Rudolph Glauber Il a produit le premier permanganate, un réactif chimique utile (bien que certains pensent qu'il est en réalité été découvert par Ignatius Kaim en 1770). À la mi XVIIIe siècle le dioxyde de manganèse a déjà été utilisée pour la fabrication de chlore; le chimiste suédois Scheele Il comprend tout d'abord que le manganèse est un élément chimique, qui a été isolé sous forme pure par son collègue Johan Gottlieb Gahn en 1774, en réduisant le dioxyde de carbone. au début XIXe siècle Ils ont commencé à être brevets reconnus dans la chimie et les scientifiques ont commencé à expérimenter l'effet de manganèse dans la composition de l'acier. En 1816, il a été constaté que l'ajout de manganèse au fer a rendu plus difficile sans diminuer celui-ci résistance.

Le rôle biologique

Le manganèse est un oligonutriente pour toutes les formes de vie.

De nombreuses classes d'enzymes contiennent un ou plusieurs des atomes de manganèse comme cofacteurs: Oxydoréductases, transférases, hydrolases, lyases, isomérases, ligases, lectines et intégrines. Les plus célèbres sont les polypeptides qui contiennent du manganèse 'arginase, la superoxyde dismutase et la toxine diphtérie.

beaucoup

manganèse
minerai de manganèse

dépôts de manganèse sont fréquents sur la croûte terrestre, mais inégalement répartie; ceux États-Unis Ils sont plutôt pauvres et l'extraction est très cher. L 'Ukraine et Afrique du Sud détiennent ensemble plus de 80% de tous les dépôts de manganèse dans la terre, d'autres producteurs de manganèse sont Chine, la Burkina Faso, la Ghana, la Mexique et l 'Australie.

De grandes quantités de manganèse sont présents sur le fond marin de océans sous la forme de nodules de manganèse; dans les années 60 et 70, nous avons étudié plusieurs façons d'augmenter le manganèse du fond de l'océan, mais sans succès. Les études de recherche ont été abandonnés à la fin des années 70.

des composés importants

la permanganate de potassium est un réactif couramment utilisée dans le laboratoire comme oxydant et en médecine humaine et vétérinaire pour usage externe (par exemple dans le traitement des maladies des poissons).

Le dioxyde de manganèse est utilisé dans les anciens types de piles sèches, pour décolorer le verre contaminé par des traces de fer ou de couleur pourpre; le même composé est responsable de la couleur pourpre 'améthyste. Le même composé est utilisé dans la fabrication industrielle de chlore et oxygène et de la peinture.

isotopes

Dans la nature, le manganèse est composé d'un seul isotope stable 55Mn. Ils ont été synthétisés 18 différents radioisotopes manganèse: plus stable sont le 53mn demi-vie 3,7 millions d'années, 54Mn avec 312,3 jours et 52Mn avec 5.591 jours. Tous les autres sont hautement radioactifs demi-vie de moins de trois heures, et souvent moins d'une minute. Le manganèse a également trois états métastables.

Le manganèse est une partie du groupe de fer, que l'on pense être synthétisés dans les étoiles juste avant les explosions géantes supernova. Manganèse-53 se désintègre en 53Cr; vu sa (relativement) courte demi-vie, radionucléide naturel 53Mn est éteint sur la terre. Les isotopes de manganèse sont normalement mélangés avec des isotopes chrome et des applications géologie: Le rapport isotopique de Mn-Cr confirme les éléments fournis par le rapport 26au et 107Pd en ce qui concerne la toute première histoire de système solaire. Les changements dans les relations 53Cr /52Cr et Mn / Cr dans de nombreux météorites suggèrent que le rapport isotopique du système Mn-Cr résultant de la désintégration in-situ la 53Mn corps planétaires différenciées. Ainsi, le 53Mn fournit des preuves supplémentaires sur les processus nucléosynthétique immédiatement après la condensation de système solaire.

Les isotopes varient de manganèse masse atomique 46 (46Mn) à 65 (65Mn). la mode de désintégration Principal avant l'isotope stable le plus abondant (55Mn), est le capture K et la façon principale après le désintégration bêta.

précautions

Le manganèse pur est toxique. L'exposition aux poussières / fumées de manganèse ne doit pas dépasser, respectivement, la valeur maximale de 5 mg / m³ / 1 mg / m³ PEL (Limite d'exposition admissible) MPT de 8 heures (Moyenne pondérée dans le temps), En raison de leur toxicité.

Les solutions acides de permanganate oxyder toute matière organique avec lequel pour entrer en contact: cette réaction génère de la chaleur suffisante pour enflammer des substances organiques.

la maladie de Parkinson Il a été lié à l'exposition au manganèse dans l'industrie des métaux, en particulier chez les soudeurs, qui, en moyenne obtiennent Parkinson malades environ 15 ans plus tôt que la moyenne. Par conséquent, le manganèse est répertorié dans la liste des substances dangereuses établie par l'OSHA.

bibliographie

Articles connexes

  • permanganate de potassium
  • aimants
  • élément chimique
  • tableau périodique
  • manganèse heptoxyde
  • nitrate manganeux
  • sulfate manganeux
  • Gambatesa mine

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