マンガン（化学元素）：性質、適用、指定、酸化の程度、興味深い事実

冶金のための最も重要な金属の一つマンガンです。さらに、一般的には、それは興味深い事実が関連している非常に珍しい要素です。多くの合金、化学物質を得るために必要な生物にとって重要です。マンガンは化学元素であり、その写真は下に見ることができます。この記事では彼の特性と特性を検討します。

化学元素の特性

周期系の元素としてマンガンについて言えば、まずその中のマンガンの位置を特定する必要があります。

それは第4の大きな期間、第7のグループ、補助的なサブグループに位置しています。
序数は25です。マンガンは、原子核の電荷が+25の化学元素です。電子の数は同じで、中性子は30である。
原子量は54,938です。
マンガンの化学元素の名称はMnである。
ラテン語はマンガンです。

クロムと鉄の間に位置し、物理的および化学的特性におけるそれらの類似性を説明しています。

マンガン - 化学元素：遷移金属

還元された原子の電子配置を考慮すると、その式は次の形をとる：1s²2秒²2p⁶3年代²3p⁶4s²3D⁵。それは明らかです。この元素はd族からの遷移金属である。 3dサブレベルの5つの電子は原子の安定性を表し、その化学的性質に現れる。

金属として、マンガンは還元剤であり、しかしながら、その化合物の大部分は、酸化能力を示し、十分に強い酸化能力を示す。これは、この元素が有する様々な酸化度および原子価に起因する。これは、この家族のすべての金属の特質です。

したがって、マンガンは、他の原子の中に位置し、それ自体の特定の特徴を有する化学元素である。これらのプロパティの詳細を検討してみましょう。

マンガンは化学元素です。酸化状態

我々は既に原子の電子式を与えている。彼女によれば、この要素はいくつかの正の酸化度を示すことができます。これは：

原子の原子価はIVに等しい。最も安定な化合物はマンガン+2、+4、+6の値である化合物である。最も高い酸化度は、化合物が最も強い酸化剤として作用することを可能にする。例：KMnO₄、Mn₂O₇.

+2の化合物は還元剤である。水酸化マンガン（II）は両性の性質を有し、主なものの優位性がある。酸化状態の中間指示薬は、両性化合物を形成する。

発見の歴史

マンガンは発見された化学元素である直ちにではなく、徐々に、そして異なる科学者によって。しかし、人々は古くからその化合物を使用していました。ガラスの製錬には、酸化マンガン（IV）を用いた。あるイタリア人は、この化合物をガラスの化学製品に添加すると、その色が紫色になることを述べています。これに伴い、同じ物質がステンドグラスの濁りを取り除くのに役立ちます。

後でオーストリアでは、科学者カイムは作品を手に入れました酸化マンガン（IV）、カリ石および石炭に高温で作用するマンガン金属である。しかしながら、このサンプルは、除去できなかった多くの不純物を有していたため、発見は行われなかった。

それでもなお別の科学者が混合物を合成し、かなりの割合が純粋な金属を占めていました。以前は元素ニッケルを発見したのはバーグマンだった。しかし、彼はその問題を終わりまで持ち込むつもりはなかった。

マンガンは化学元素であり、Karl Scheeleは、1774年に彼を単なる物質として特定することに成功しました。しかし、彼は金属の製錬のプロセスを完了した漢と一緒にそれをしました。しかし、彼らは完全に不純物を取り除くことはできず、製品の100％の収率を得ることはできませんでした。

それにもかかわらず、今回は発見であった与えられた原子。同じ科学者がパイオニアとしてその名前をつけようとしました。彼らはマンガンセシウムという言葉を選んだ。しかし、マグネシウムの発見の後、混乱が始まり、マンガンの名前が現代に変わった（H. David、1908）。

マンガンは化学元素であるため、これは多くの冶金プロセスにとって非常に貴重なものであり、時間の経過とともに最も純粋な形でそれを得る方法を見つける必要はまだありません。この問題は世界中の科学者によって解決されましたが、ソ連の化学者であるアグラーデスの研究のおかげで、1919年にのみ解決されました。電気分解によって硫酸マンガンと塩化物を用いて99.98％の純粋な金属を得ることが可能であることを発見したのは彼でした。今、この方法は世界中に適用されています。

自然にあること

マンガン - 化学元素、写真単純以下に見ることができる物質。本質的には、この原子の同位体の塊が存在し、中性子の数が大きく変動する。従って、質量数は44から69まで変化する。しかし、唯一の安定同位体は、 ⁵⁵Mnであり、他はすべて、非常に短い半減期を有するか、あまりにも少量で存在する。

マンガンは化学元素であるため、その酸化は全く異なっており、それはまた、自然界に多くの化合物を形成する。その純粋な形では、この要素はまったく見つからない。ミネラルや鉱石では、彼の定数隣人は鉄です。あなたは、マンガンを含む最も重要な岩石のいくつかを特定することができます。

Pyrolusite。化合物：MnO₂* nH₂O.
Psilomelane、MnO2 * mMnO * nH2O分子。
マンガナイト、MnO * OH式。
茶色がかったものはあまり一般的ではない。式Mn₂O₃.
ガウスマニトール、式Mn * Mn₂O_4.
Rhodonite Mn₂（SiO₃）₂.
マンガン炭酸塩鉱石。
クリムゾンスパーまたはロドクロサイト - MnCO₃.
Purpurit - Mn₃PO₄.

さらに、他のいくつかのミネラルを特定することができ、それには問題の要素も含まれる。これは：

方解石;
シデライト;
粘土鉱物;
カルセドニー;
オパール;
砂質のシルト化合物。

山および堆積岩に加えて、鉱物、マンガンは、以下の目的に含まれる化学元素です。

植物生物。この要素の最大のアキュムレータは、水栗、ウキクサ、珪藻類である。
錆びたきのこ。
いくつかの種類の細菌。
次の動物：赤い蟻、甲殻類、軟体動物。
人々 - 約3〜5mgの毎日の必要性。
海洋の水域には、この要素の0.3％が含まれています。
地殻内の総含有量は0.1質量％である。

一般に、私たちの惑星には14の共通要素があります。重金属の中では、鉄の後の2番目のものです。

物理的性質

マンガンの性質の観点から、単なる物質として、我々はそれに対するいくつかの基本的な物理的特性を区別することができる。

単純な物質の形ではかなり固体の金属（モースの数字は4）。色は銀色の白で、空気中の保護酸化膜で覆われており、切り口の上には輝きがあります。
融点は1246⁰C.
沸騰 - 2061⁰C.
伝導特性は良好で、常磁性である。
金属の密度は7.44g / cm 3³.
これは、結晶格子の構造および形状および原子の充填密度が異なる、4つの多形性修飾（α、β、γ、σ）の形態で存在する。それらの融点もまた異なる。

冶金では、β、γ、σの3つの主な形態のマンガンが使用される。アルファはあまり一般的ではありません。

化学的性質

化学的には、マンガンは化学物質である電荷イオンが+2から+7まで強く変化する元素。それはその活動に印を残す。空気中の遊離形態では、マンガンは水と非常によく反応せず、希酸に溶解する。しかしながら、金属の活性が急激に上昇するので、温度を上昇させるだけでよい。

だから、彼は次の人と交流することができます：

窒素;
炭素;
ハロゲン;
シリコン;
リン;
硫黄および他の非金属である。

空気なしで加熱すると、金属は簡単です蒸気状態になる。マンガンが示す酸化の程度に応じて、その化合物は還元剤および酸化剤の両方であり得る。いくつかは両性特性を示す。したがって、それが+2である化合物の主な特徴です。両性 - +4、酸性で強い酸化は+7の最高値です。

マンガンは過渡的であるという事実にもかかわらず彼のための金属、複合化合物はほとんどありません。これは原子の安定した電子配置に起因する。なぜなら、その3dサブレイヤは5個の電子を含むからである。

入手方法

3つの主な方法があります。産業はマンガン（化学元素）を得る。名前がラテン語で読むとき、我々はすでにマンガンムを指定しています。それをロシア語に翻訳すると、「はい、本当に明確になり、変色します」となります。マンガンは、古くから知られているそのような特性にその名を冠しています。

しかし、名声にもかかわらず、1919年だけが純粋な形でそれを入手することができました。これは以下の方法で行われます。

電気分解では、生成物収率は99.98％である。このようにして、化学工業においてマンガンが得られる。
Silicothermic、またはシリコン。この方法では、酸化ケイ素と酸化マンガン（IV）が溶融し、その結果、純粋な金属が形成される。マンガン - ケイ素化合物はケイ酸塩で第2の形態になるので、収率は約68％である。この方法は、冶金業界で使用されています。
アルミヒューム法 - アルミニウムを用いた回収。また、生成物の収率があまり高くならず、マンガンが不純物で汚染されて形成される。

この金属の生産は重要です冶金で実施される多くのプロセスの価値。少量のマンガンを添加しても、合金の特性に大きく影響する可能性があります。多くの金属がその中に溶解し、その結晶格子を充填することが証明されている。

この要素の抽出と生産のために、ロシアは世界で最初にランクされています。このプロセスは、以下のような国でも実施されています。

中国。
南アフリカ。
カザフスタン。
ジョージア州。
ウクライナ。

業界での使用

マンガン - 化学元素、用途これは冶金だけでなく重要です。しかし他の地域では。純粋な形態の金属に加えて、所与の原子の様々な化合物が非常に重要である。主なものを示します。

合金にはいくつかの種類があり、マンガンのおかげで、ユニークな特性を持っています。たとえば、Hadfield鋼は非常に強く耐摩耗性があり、掘削機、石加工機械、クラッシャー、ボールミル、鎧部品の精錬に使用されます。
二酸化マンガンは、電気めっきの必須の酸化性元素であり、脱分極剤の生成に使用される。
マンガンの多くの化合物は、様々な物質の有機合成の実施に必要である。
過マンガン酸カリウム（または過マンガン酸カリウム）は、強力な消毒剤として医療に使用されています。
この要素は青銅、黄銅の一部であり、航空機タービン、ブレードおよび他の部品の製造に役立つ銅との合金を形成する。

生物学的役割

マンガンマンガンの毎日の必要量3〜5mgとする。この要素の欠乏は、神経系の鬱状態、睡眠障害および不安、めまいにつながる。その役割はまだ完全に理解されていませんが、まず第一に、それは影響を与えます：

成長;
性腺の活動;
ホルモンの働き;
血液の形成。

この要素は、すべての植物、動物、人間に存在し、その重要な生物学的役割を証明しています。

アイテムに関する面白い情報

マンガン - 化学元素、興味深い事実どの人にも印象を与えることができ、彼の重要性を理解することができます。私たちは、この金属の歴史の中でその痕跡を発見した最も基本的なものを提供します。

ソ連内戦の困難な時期に、最初の輸出品の1つは多量のマンガンを含む鉱石でした。
二酸化マンガンを水酸化物と融合させる場合カリウム、硝石が生成し、生成物が水に溶け、驚くべき変換が始まります。まず、ソリューションが緑色に変わり、色が青色に変わり紫色に変わります。最後に、それは紅色になり、茶色の沈殿物は徐々に落ちる。混合物が振られると、緑の色が復元され、すべてが再び起こります。これは、過マンガン酸カリウムが "ミネラルカメレオン"と解釈されるその名前を得たことです。
マンガンを含む肥料を地面に加えると、植物は生産性を高め、光合成速度を上昇させる。冬の小麦は穀物をより良く形成するでしょう。
マンガンロドナイト鉱物の最大塊は47トンで、ウラルで見つかった。
トリプルアロイがあります。マンガニンこれは、銅、マンガン、ニッケルなどの元素で構成されています。その独特さは、それが温度に依存しないが圧力の影響を受ける大きな電気抵抗を有することである。

もちろん、これはそれについて言えることではありません。金属マンガンは化学元素であり、興味深い事実は非常に多様です。特に、様々な合金を与える性質について話すならば。