Մանգան (քիմիական տարր): հատկությունները եւ կիրառումը, այն աստիճանի օքսիդացման, հետաքրքիր փաստեր

Մեկը առավել կարեւոր պողպատից մետաղի (MIXED ISOMERS). Ի լրումն, դա ընդհանուր առմամբ, բավական անսովոր տարր, որը կապված է հետաքրքիր փաստեր: Կարեւոր է կենդանի օրգանիզմների,, դա անհրաժեշտ է, որ պատրաստման բազմաթիվ համաձուլվածքների, քիմիկատների. Մանգան - քիմիական տարր, մի լուսանկար, որը կարելի է տեսնել ստորեւ: Այն էր, նրա հատկությունները եւ բնութագրեր քննարկվում են սույն հոդվածի.

Բնորոշ քիմիական տարր

Եթե մենք խոսում ենք մանգանի, որպես տարր է պարբերական համակարգի, ապա առաջին բանը, պետք է լինի բնութագրելու իր դիրքերը դրան:

1. Այն գտնվում է չորրորդ մեծ ժամանակահատվածում, յոթերորդ խմբի, ենթախմբի:
2. Սերիական համարը - 25. Մանգան - Տարերքը, որ մեղադրանքը cores , որը հավասար է 25 ատոմների. Թիվն Էլեկտրոնների նույնն է նեյտրոնային - 30:
3. Արժեքը ատոմային զանգվածի - 54,938.
4. Նշման քիմիական մանգան տարր - Mn.
5. Լատիներեն անվանումն - մանգան:

Գտնվում միջեւ քրոմի եւ երկաթի, որը բացատրում է, թե իր նմանությունը նրանց հետ է ֆիզիկական եւ քիմիական հատկանիշներով:

Մանգան - քիմիական տարր: անցումը մետաղական

Եթե հաշվի առնենք, որ տրված Ատոմ էլեկտրոն կոնֆիգուրացիան, դրա բանաձեւը կունենա ձեւը: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3P ⁶ 4s ² 3d ^5: Ակնհայտ է դառնում, որ հաշվետու շփման տարրը - մի անցումային մետաղական d-ընտանիքի. Հինգ էլեկտրոնները են 3D-sublevel խոսել կայունության ատոմի, որը դրսեւորվում է իր քիմիական հատկությունների.

Քանի որ նվազեցնելով մետաղական մանգան, բայց մեծ մասը իր միացությունների կարողանում դրսեւորել եւ բավականաչափ ուժեղ oxidizing ունակությունը: Սա պայմանավորված է տարբեր աստիճանների օքսիդացում եւ valences, որը ունի ակտիվ տարր. Սա է առանձնահատկությունը այս ընտանիքի մետաղների.

Այսպիսով, մանգան - քիմիական տարր, որը գտնվում թիվս այլ ատոմների, եւ ունենալով իր առանձնահատկությունները: Տեսնենք, թե ինչ են այդ հատկությունների ավելի հանգամանորեն:

Մանգան - քիմիական տարր. օքսիդացում աստիճանը

Մենք արդեն մեջբերում է էլեկտրոնային բանաձեւը Ատոմ. Ըստ նրա, այս տարրը կարող է լինել շատ ավելի դրական օքսիդացում երկրները: Նրանք են `

• 0;
• +2.
• 3;
• 4;
• 6;
• 7:

Որ Վալանս Ատոմ IV. Առավել կայուն են այդ միացությունները, որոնց արժեքները, տեղի են ունենում մանգան +2, +4, +6: Ամենաբարձր աստիճանը օքսիդացման թույլ միացություններ են հանդես գալ որպես ուժեղ օքսիդիչների: Օրինակ `KMnO _4, Mn ₂ O _7:

Միացություններ երկու նվազեցնելով գործակալները են հիդրօքսիդ, մանգան (II) ունի amphoteric հատկությունների, ինչպես նաեւ մի գերակշռություն եւ հիմնական: Միջանկյալ աստիճաններ օքսիդացման ցուցանիշների ձեւավորել amphoteric բաղադրություն:

Պատմությունը հայտնաբերելու

Մանգան - քիմիական տարր է, որ արդեն բացվել է մեկ անգամ, բայց աստիճանաբար եւ տարբեր գիտնականների: Սակայն, նրա կապերը, ժողովուրդը օգտագործվում, քանի որ հնագույն ժամանակներից: Մանգան օքսիդ (IV), որը օգտագործվում է հալեցման ապակի. Մեկը իտալական հայտարարել է, որ ժամանակը այս բաղադրություն ներկում են իրենց գույնը մանուշակագույն է քիմիական արտադրության ապակի. Դրա հետ մեկտեղ, այդ նույն նյութ օգնում է վերացնել պղտորության մեջ գունավոր ակնոցներով:

Ավելի ուշ Ավստրիայում գիտնական Qaim ղեկավարում է ստացել կտոր մետաղական մանգանով, գործելով բարձր ջերմաստիճանի pyurolizit (մանգան օքսիդի (IV)), պոտաշ եւ ածուխ. Սակայն, այս նմուշը ուներ շատ impurities, վերացնել, որ ինքը չէր կարող, ուստի բացման տեղի չունեցավ:

Ավելի ուշ եւս մեկ գիտնական սինթեզվում որպես խառնուրդ է, որոնց զգալի մասն բաժին է մաքուր մետաղի. Այն էր, Բերգմանը, ավելի վաղ հայտնաբերեց տարր նիկել: Սակայն, դա բերել հարցը մինչեւ վերջ, դա չէր կարող լինել.

Մանգան - քիմիական տարր է, որը պատրաստել է եւ մեկուսացված ձեւով է պարզ նյութի համար առաջին անգամ հաջողվել Karlu Sheele 1774. Սակայն, նա դա արել է Ի. Հանին, ով ավարտել է գործընթացը հալեցման մետաղական կտոր. Բայց նույնիսկ նրանք չէին կարողանում լիովին ազատել այն impurities, եւ ստանալ 100% եկամտաբերություն:

Այնուամենայնիվ, դա այս անգամ հայտնագործությունը Ատոմ. Այս նույն գիտնականները փորձել են տալ անունը որպես ռահվիրաներ. Նրանք տերմինը manganezium ընտրվել: Սակայն, հետո բացահայտումը մագնեզիում սկսվեց շփոթություն եւ մանգան անունը փոխվել է հոսանքին (Հ Դավիթ, 1908):

Քանի որ մանգան - քիմիական տարր, որի հատկությունները շատ արժեքավոր է շատ մետալուրգիական գործընթացների, ժամանակի ընթացքում այն դարձել է անհրաժեշտ է դեռ գտնել մի ճանապարհ է արտադրել այն առավել մաքուր ձեւով. Այս խնդիրը լուծվեց գիտնականների ամբողջ աշխարհում, բայց կարողացել է պետք է լուծվի միայն 1919 թ. Աշխատանքի միջոցով Ռ Agladze Խորհրդային գիտնական եւ քիմիկոս. Այսինքն, նա գտել է մի մեթոդ, որը կարող է լինել սուլֆատներ եւ քլորիդների մանգանով էլեկտրոլիզի է ձեռք բերել մաքուր մետաղի Substance բովանդակությունը 99,98%: Այժմ այս մեթոդը կիրառվում է ամբողջ աշխարհում:

Լինելով բնության

Մանգան - քիմիական տարր է, լուսանկարը պարզ նյութ, որը կարող է տեսնել ստորեւ: Բնության մեջ, կան շատ իզոտոպների Ատոմ, թիվը նեյտրոնների, որի մեծապես տատանվում: Այսպիսով, զանգվածային համարները կարող է շարք ից 44 մինչեւ 69 Սակայն, միակ կայուն իզոտոպի տարրի ունեցող արժեքը ⁵⁵ Mn, մյուսներն ունեն աննշան կարճ կես կյանքը, կամ առկա է շատ փոքր քանակությամբ:

Քանի որ մանգան - քիմիական տարր է, որի աստիճանը օքսիդացում տատանվում զգալիորեն, եւ միացությունների բնության, քանի որ այն կազմում է շատ: Մաքուր ձեւով, տարրը չի գտնվել բնավ. Հանքային եւ հանքաքարերի մշտական իր հարեւանի երկաթ. Ընդհանուր հնարավոր է նշանակի որոշ կարեւորագույն ժայռերի, որոնք ներառում են մանգան:

1. Pyrolusite: A բարդ բանաձեւով: MnO ₂ * նՀ ₂ Օ.
2. Psilomelane մոլեկուլ MnO2 * mMnO * nH2O:
3. Manganite բանաձեւը MnO * OH:
4. Braunite հազվադեպ է, քան մյուսների: Բանաձեւից Mn ₂ O _3:
5. Hausmannite բանաձեւը Mn + Mn ₂ O _4:
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. Մանգան կարբոնատ հանքաքար:
8. Ազնվամորու spar rhodochrosite կամ - MnCO _3.
9. Մանուշակագույն - Mn ₃ PO _4.

Բացի այդ, դա հնարավոր է նշանակի մի քանի օգտակար հանածոների, որը ներառում է նաեւ տարրը տակ առնել. Նրանք են `

• calcite;
• siderite;
• կավե հանքային;
• քաղկեդոն,
• օպալ;
• Ավազ եւ տիղմ բարդ:

Ի լրումն հանքարդյունաբերության եւ նստվածքային ժայռերի, հանքային մանգանի, քիմիական տարր է, որը ներառված է կազմի ներառում են `

1. Բույսերի օրգանիզմների. Հայաստանի խոշորագույն կրիչներ Այս տարրը են ջրի շագանակ, ջրոսպ, diatoms.
2. Ժանգը fungi.
3. Որոշ տեսակներ բակտերիաների.
4. Հետեւյալ կենդանիներ: կարմիր ants, crustaceans, mollusks.
5. Մարդիկ - օրական անհրաժեշտ է մոտ 3-5 մգ:
6. Օվկիանոսների պարունակել 0.3% ջուր այս տարր.
7. Ընդհանուր պարունակությունը ընդերքը 0.1% (ըստ կշռի):

Ընդհանուր առմամբ, դա 14 ամենատարածված տարրը բոլոր մեր մոլորակի. Թվում է ծանր մետաղների երկաթի հետո նա երկրորդ.

ֆիզիկական հատկությունները

Տեսանկյունից հատկությունների մանգանով որպես պարզ նյութ, կան մի քանի հիմնական ֆիզիկական բնութագրերը դրա համար:

1. Մի պարզ նյութի դա բավականաչափ ծանր մետաղ ( 'Mohs մասշտաբները ցուցանիշը կազմում է 4): Գույն - արծաթափայլ սպիտակ, օդային ծածկված է պաշտպանիչ օքսիդի ֆիլմի վրա փայլուն բաժնում:
2. Հալման կետը 1246 ⁰ C- ի
3. Եռման - 2061 ⁰ C.
4. Conductive հատկությունները լավ է, գտնվում է paramagnetic.
5. Մետաղական խտությունը կազմում է 7,44 գ / սմ ^3:
6. Կա ձեւով չորս polymorphs (α, β, γ, σ), տարբեր է կառուցվածքի եւ վանդակավոր վիճակում եւ փաթեթավորման խտության ատոմների. Նաեւ տարբերվում նրանց հալման ջերմաստիճանը:

Մետաղագործական օգտագործվում է երեք հիմնական ձեւեր, մանգան: β, γ, σ. Ալֆա հազվադեպ, քանի որ դա չափազանց փխրուն է իր հատկություններով.

քիմիական հատկությունները

Տեսանկյունից քիմիայի, մանգանի, քիմիական տարր, որի իոնային մեղադրանքը տատանվում մեծապես +2 է +7: Այն թողնում է իր հետքն է իր գործունեության. Ազատ ձեւը մանգանի օդում շատ փոքր արձագանքում ջրով, լուծելի է նոսրացնել թթուներ. Սակայն, դուք պետք է միայն ջերմաստիճանի բարձրացման մետաղի, քանի որ գործունեության մեծացնում կտրուկ.

Այսպիսով, այն ընդունակ է արձագանքում:

• ազոտի;
• ածխածնի;
• հալոգեններից;
• սիլիցիումի;
• ֆոսֆոր.
• ծծմբի եւ այլ ոչ մետաղներ:

Երբ ջեռուցվում մետաղ, առանց օդի հեշտությամբ անցնում է շոգի պետության: Կախված աստիճանի օքսիդացում, որը ցուցանմուշներին մանգան եւ դրա միացությունները կարող է լինել երկու նվազեցնող գործակալներին եւ oxidizing գործակալները. Ոմանք ցուցադրել amphoteric հատկությունները: Այնպես որ, հիմնական բնորոշ միացությունների, որն այն +2. Amphoteric - 4, եւ ուժեղ օքսիդացնող թթու մեջ ամենաբարձր արժեքի +7:

Չնայած այն հանգամանքին, որ մանգանի - ը անցում մետաղյա համալիր միացություններ քիչ են նրա համար. Սա պայմանավորված է կայուն էլեկտրոն կազմաձեւման ատոմի, որովհետեւ 3d-տարր, այն պարունակում է 5 էլեկտրոնները:

Մեթոդներ պատրաստման

Գոյություն ունեն երեք հիմնական եղանակներ, որոնք մանգան, որը պատրաստված է արդյունաբերության (քիմիական տարր). Ինչպես կարդալ Լատինական տիտղոսը, մենք արդեն նշանակված - manganum. Եթե մենք դա թարգմանել ռուսերեն, ապա դա կլինի «այո, իսկապես պարզաբանում է discolors»: Դրա համար էլ նրա անունը մանգան, որը պահանջվում է ցուցադրել հատկությունների հայտնի են շատ հին ժամանակներից:

Սակայն, չնայած ժողովրդականությունը, ստանալ այն մաքուր ձեւով օգտագործելու համար կարողացավ միայն 1919 թ-ին: Սա արվում է հետեւյալ մեթոդներով.

1. Էլեկտրոլիզի, արտադրանքը եկամտաբերությունը 99,98%: Այս կերպ, մանգան է քիմիական արդյունաբերության.
2. Silicothermic կամ վերականգնման օգտագործելու կրեմնիում: Այս մեթոդի կա սերտաճումն է սիլիկոնային եւ մանգան օքսիդի (IV), որի արդյունքում մի մաքուր մետաղի. The եկամտաբերությունը կազմում է մոտ 68%, քանի որ մանգան բարդ է, ըստ արտադրության հետ Սիլիկոնյան է silicide: Այս մեթոդը կիրառվում է մետալուրգիական արդյունաբերության.
3. Aluminothermic մեթոդը - ը վերականգնման գործողություն, օգտագործելով ալյումինե. Նաեւ չի տալիս շատ բարձր եկամտաբերություն, մանգան աղտոտված է impurities.

Արտադրություն մետաղի համար կարեւոր է շատ գործընթացների իրականացվում է մետալուրգիայի. Նույնիսկ մի փոքր լրացում մանգան կարող է մեծապես ազդել հատկությունների համաձուլվածքների: Այն ապացուցեց, որ դա dissolves բազմաթիվ մետաղներ, լրացնելով իր բյուրեղյա վանդակավոր.

Հետախուզական եւ արտադրության այս տարրի Ռուսաստանը զբաղեցնում է առաջին տեղը աշխարհի. Բացի այդ, այս գործընթացը իրականացվում է այն երկրներում, ինչպիսիք են:

• Չինաստան.
• Հարավային Աֆրիկա:
• Ղազախստանը:
• Վրաստանը:
• Ուկրաինան:

Օգտագործել արդյունաբերության

Մանգան - քիմիական տարր, որոնց օգտագործումը կարեւոր է ոչ միայն մետալուրգիայի. այլեւ մյուս ոլորտներում. Ի լրումն մետաղի մաքուր ձեւով, մեծ նշանակություն ունեն եւ տարբեր միացությունների այս Ատոմ. Մատնանշում հիմնական նորերը.

1. Կան մի քանի տեսակի համաձուլվածքների, որը, շնորհիվ մանգանով յուրահատուկ հատկություններով. Օրինակ, Hadfield պողպատ այնքան ուժեղ եւ ամուր, որ այն օգտագործվում է հալման դետալներ էքսկավատոր, ռոք մշակման մեքենաներ, հաստոցներ, ball MILLS, զենք ու զրահ տարրերի.
2. Մանգան երկօքսիդի - oxidative electroplating պարտավորեցնող տարր, այն օգտագործվում է, երբ ստեղծելով depolarizer:
3. Շատ միացությունները մանգան անհրաժեշտ են տարբեր համադրումներ օրգանական նյութերի.
4. Կալիում permanganate (կալիում permanganate կամ) օգտագործվում է բժշկության որպես հզոր անտիսեպտիկ գործակալ.
5. Այս տարրը կազմում ընդգրկված է բրոնզե, արույր, ձեւավորում է իր սեփական խառնուրդ պղնձի, որը ծառայում է արտադրել ինքնաթիռների տուրբինների, շեղբեր, եւ այլ մասեր:

Կենսաբանական դերը

The օրական պահանջը մարդու մանգանի է 3-5 մգ: Անբավարարությունը այս տարրի հանգեցնում է ճնշման նյարդային համակարգի, քնի խանգարումներ եւ անհանգստությանը, գլխապտույտ: Նրա դերը լիովին հասկանալի չէ, բայց պարզ է, որ, առաջին հերթին, այն ունի ազդեցություն:

• աճ,
• գործունեությունը սեռական գեղձերի.
• աշխատանքներ հորմոնների.
• ձեւավորումը արյան.

Այս տարրը առկա բոլոր բույսերի, կենդանիների, մարդու, որը կապացուցի, որ իր կարեւոր կենսաբանական դերը:

Հետաքրքիր տեղեկություններ իրը

Մանգան - քիմիական տարր է, հետաքրքիր փաստեր, որոնք կարող է տպավորություն մեկին, եւ դարձնել այն պարզ, թե որքան կարեւոր է դա: Ահա առավել հիմնական նրանք, որն իր հետքն է պատմության մեջ մետաղի.

1. Այդ ժամանակներում քաղաքացիական պատերազմի ԽՍՀՄ, առաջիններից մեկը, արտահանման ապրանքների, որ դա պարունակող խտանյութերը մեծ քանակությամբ մանգան:
2. Եթե մանգան երկօքսիդը ապահովիչ հետ կալիումի հիդրօքսիդ եւ նիտրատ, եւ ապա ապրանքը լուծարվել է ջրի, փոխակերպման սկսել զարմանալի. Նախ, որ լուծումը կդառնա կանաչ, եւ ապա դեպի կապույտ գունավորում կփոխվի հետո - Purple. Վերջապես, ազնվամորու եւ աստիճանաբար կնվազի շագանակագույն նստվածք: Եթե խառնուրդ է թափահարում, ապա կրկին վերականգնվել կանաչ, եւ բոլորը կրկնվի: Այն է, այս Կալիումի permanganate եւ իր անվանմամբ, որը թարգմանում է որպես «հանքային քամելեոնը»:
3. Եթե գետնին, որպեսզի պարարտանյութ, որը պարունակում է մանգան, ապա գործարանը կունենա բարձրացնել արտադրողականությունը եւ բարձրացնել տոկոսադրույքը photosynthesis. Ձմեռային ցորենի հացահատիկի կձեւավորեն ավելի լավ.
4. Ամենամեծ կտոր հանքային մանգան rhodonite weighed 47 տոննա եւ հայտնաբերվել է Urals.
5. Կա մի եռյակ խառնուրդ կոչվում Մանգանային: Այն կազմված տարրերի, ինչպիսիք են պղնձի, մանգանի եւ նիկելի: Այն եզակի է, որ այն ունի մեծ էլեկտրական դիմադրությունը, որը կախված չէ ջերմաստիճանից, սակայն ազդեցության տակ ճնշման.

Իհարկե, սա դեռ ամենը չէ, որ պետք է ասել, որ այս մետաղի. Մանգան - քիմիական տարր է, հետաքրքիր փաստեր, որոնք բավական բազմազան է: Հատկապես, եթե մենք խոսում ենք այն մասին, հատկությունների, որ Կոնվենցիան տարբեր համաձուլվածքների: