Mn - МАРГАНЕЦ - Mn
История открытия
Марганец был открыт в 1774 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле.
Элемент №25 был обнаружен в минерале пиролюзите МnО2
• Н2О
Характеристика химического элемента
7 группа, побочная подгруппа, 4 период, на внешнем уровне 2 электрона,
электронная конфигурация внешнего уровня 3d54s2, степень окисления
+2,+3,+4,+5,+6,+7.
Характеристика простого вещества
Физические свойства
Марганец твердый хрупкий металл. Температура кипения марганца около 2080°C.
Химические свойства
На воздухе марганец окисляется, в результате чего его поверхность покрывается
плотной оксидной пленкой, которая предохраняет металл от дальнейшего окисления.
При прокаливании на воздухе выше 800°C марганец покрывается окалиной, состоящей
из внешнего слоя Mn3O4 и внутреннего слоя состава MnO.
С фосфором марганец образует фосфиды
составов MnР, MnP3, Mn2P, Mn3P,
Mn3P2 и Mn4P.
Известно несколько карбидов и силицидов марганца.
С холодной водой марганец реагирует очень медленно, но при нагревании скорость
реакции значительно возрастает, образуется Mn(OH)2 и
выделяется водород. При взаимодействии марганца с кислотами образуются соли
марганца (II):
Mn + 2HCl = MnCl2 + H2.
Марганец в природе
Марганец — 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа — второй
тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной
коры). Сопутствует железу во многих его рудах, однако встречаются и
самостоятельные месторождения марганца. В читаурском месторождении (район
Кутаиси) сосредоточено до 40 % марганцевых руд.
Получение
1. Из гаусманита или прокалённого пиролюзита (переходит в гаусманит)
алюминотермическим методом:
3(MnIIMn2III)O4 + 8Al → 9Mn + 4Al2O3
2. Восстановлением железосодержащих оксидных руд марганца коксом. Этим способом
в металлургии обычно получают ферромарганец (80 % Mn).
3. Чистый металлический марганец получают электролизом
Применение
Марганец в виде ферромарганца применяется для «раскисления» стали при её плавке.
Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и
камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится
до 20 % Mn. Марганец вводят в бронзы и латуни.
Биологическая роль Марганца
Марганец содержится в организмах всех растений и животных, хотя его содержание
обычно очень мало, порядка тысячных долей процента, он оказывает значительное
влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом. Марганец
оказывает влияние на рост, образование крови и функции половых желёз. Особо
богаты марганцем листья свёклы — до 0,03 %, а также большие его количества
содержатся в организмах рыжих муравьёв — до 0,05 %. Некоторые бактерии содержат
до нескольких процентов марганца.
|