Манґан (манган; хімічний знак — , лат. manganum) — хімічний елемент з атомним номером 25, що належить до 7-ї групи, 4-го періоду періодичної системи хімічних елементів.
Проста речовина — манґан (заст. марганець).
Загальна інформація
Атомна маса мангану 54,9381 а.о.м. Це сріблясто-білий крихкий метал. Густина 7,470 (293 К), tплав 1244 °С, tкип 2095 °С. Манган парамагнітний при низьких температурах. Це поширений елемент, його кларк в земній корі 0,1 % (за масою), в ультраосновних породах — 0,15 %, основних — 0,2 %, середніх — 0,12 %, кислих — 0,06 %, осадових — 0,07 %, кам. метеоритах — 0,2 %. Вміст мангану в океанічній воді 2·10−7 %, в живій речовині Землі 1·10−3%, у ґрунті 8.5·10−2%.
Манган повільно реагує з водою, розчиняється в кислотах, реагує з усіма неметалами (при нагріванні), крім водню. Представлений в основному оксидами, карбонатами і в меншій мірі — силікатами мангану. Основні мінерали мангану: піролюзит, гаусманіт, псиломелан, манганіт, брауніт, родохрозит, родоніт. Крім того, манган містять мінерали: велініт. Внаслідок кристалохімічної близькості мангану до трьох найважливіших — Fe, Mg, Ca — широко представлений як ізоморфна домішка в породотвірних мінералах (олівінах, ґранатах, слюді, карбонатах). Значну кількість мангану містять залізо-манганові конкреції.
Історія
Перший зразок металевого мангану одержав Йоган Ґоттліб Ган у 1774 р. відновленням MnO2 вугіллям.
Походження назви
Слово «манґан» походить від нім. Mangan, і далі від італ. manganese. Щодо походження італійського слова є дві версії: згідно з першою, воно є викривленим сер.-лат. magnesia («маґнезія», історична назва ряду сполук маґнію і манґану), за другою — сходить до грец. μαυγάυμι («добре наводжу блиск»). Очевидно, зв'язано з окиснювальними властивостями сполук мангану.
Інша назва, «марганець», походить від рос. марганец, що утворилося шляхом метатези німецького Manganerz («манґанова руда»), складеного з Mangan та Erz («руда»).
Отримування
Металевий манґан отримують у процесі термічного відновлення безводних галогенідів манґану(II), а також електролізом водних розчинів сульфату манґану(II) з сульфатом амонію. Отримання чистого манґану шляхом відновлення з оксидів є доволі складним через те, що з багатьма відновниками (Al, C, Mg) він утворює сплави.
У результаті відновлення коксом оксидів MnO2, Mn3O4, Mn2O3, MnO, отримують металевий манґан, забруднений вуглецем. Задля уникнення цього, беруть надлишок оксидів. Зазвичай відновлення відбувається у тиглях з оксиду магнію в електричних печах у присутності сульфату натрію.
Для отримання металевого манґану методом алюмінотермії беруть Mn3O4 (його отримують прокалюванням оксидів MnO2, Mn2O3):
При відновленні безводних галоґенідів MnF2, MnCl2, MnBr2, MnI2натрієм, маґнієм або воднем (за нагрівання, без доступу кисню), утворюються кристали металевого мангану та відповідний галоґенід:
Для отримання манґану електролізом використовується розчин, що містить сульфат манґану(II) (або його кристалогідрат) та сульфат амонію.
Хімічні властивості
Металевий манґан взаємодіє з розігрітою водяною парою:
При нагріванні він взаємодіє з киснем, а також з деякими іншими неметалами:
Манґан реагує з кислотами:
Застосування
Манґан використовується головним чином у чорній металургії (майже 95 % мангану йде на розкиснення і десульфуризацію сталі та чавуну, і на додатки в спеціальні сталі), при виплавці різних сплавів кольорових металів, для створення антикорозійних покриттів. Додавання манґану до заліза та сталі істотно підвищує їхню в'язкість, ковкість і твердість. У розплав манґан вводять у вигляді феромангану (70–80 % Mn, 0,5–1 % С, інше Fe). У кольоровій металургії манган застосовується для отримання манґанової бронзи, латуні та інших сплавів з кольоровими металами, що підвищує їхню міцність і додає антикорозійні властивості. У металургії використовуються руди із вмістом 30–36 % манґану і менше 0,2 % фосфору.
Сполуки манґану також широко використовують при виробництві скла, оліфи і в гальванічних елементах (піролюзит), у медицині (перманґанат калію), у фарбувальній справі (хлорид і сульфат манґану). Є також складовою частиною мікродобрив. Діє на центральну нервову систему. Гранично допустима концентрація 0,2 мг/м³.
Біологічна роль
Манґан впливає на ріст людини. Необхідний для утворювання кісток, збереження репродуктивної функції організму, метаболізму глюкози та ліпідів. Входить до складу ферментних систем, які виконують окисно-відновні реакції внутрішньоклітинного обміну. В організмі людини міститься 20 мг мангану, найбільше в кістках, решта — у тканинах і мозку. При дефіциті порушується фосфорно-кальцієвий обмін, що призводить до розвитку рахіту. Mn прискорює утворення антитіл, посилює синтез гормонів щитоподібної залози, позитивно впливає на засвоєння йоду. Його сполуки використовують при невритах. Найбільше мангану в крупах, борошні, малині, смородині, капусті та горосі.
Див. також
Примітки
- A Course In Thermodynamics, Volume 2(англ.)
- . — [Чинний від 01.10.2019.] — К. : ДП «УкрНДНЦ», 2019. — С. 2.
- манґан // Російсько-українські словники на R2U.
- Етимологічний словник української мови : в 7 т. / редкол.: О. С. Мельничук (гол. ред.) та ін. — К. : Наукова думка, 1989. — Т. 3 : Кора — М / Ін-т мовознавства ім. О. О. Потебні АН УРСР ; укл.: Р. В. Болдирєв та ін. — 552 с. — .
Література
- Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк: Вебер, 2008. — 758 с. —
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2007. — Т. 2 : Л — Р. — 670 с. — .
- Рипан Р., Чертяну И. Неорганическая химия: Химия металлов: В 2 т. / Под ред. В. И. Спицына. — М. : Изд. «Мир», 1972. — Т. 2. — 871 с. (рос.)
- Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. 3-е изд., испр. / Лидин Р. А., Молочко В. А., Андреева Л. Л.; Под ред. Лидина Р. А. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — . (рос.)
Посилання
- МАНГАН [ 16 квітня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Mangan znachennya U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Marganec Mangan mangan himichnij znak Mn displaystyle ce Mn lat manganum himichnij element z atomnim nomerom 25 sho nalezhit do 7 yi grupi 4 go periodu periodichnoyi sistemi himichnih elementiv Prosta rechovina mangan zast marganec Mangan Mn Atomnij nomer 25Zovnishnij viglyad prostoyi rechovini tverdij krihkij svitlo sirij metalVlastivosti atomaAtomna masa molyarna masa 54 93805 a o m g mol Radius atoma 135 pmEnergiya ionizaciyi pershij elektron 716 8 7 43 kDzh mol eV Elektronna konfiguraciya Ar 3d5 4s2Himichni vlastivostiKovalentnij radius 117 pmRadius iona 7e 46 2e 80 pmElektronegativnist za Polingom 1 55Elektrodnij potencial 0Stupeni okisnennya 7 6 4 3 2 0 1Termodinamichni vlastivostiGustina 7 21 g sm Molyarna teployemnist 0 477 Dzh K mol Teploprovidnist 7 8 Vt m K Temperatura plavlennya 1517 KTeplota plavlennya 13 4 kDzh molTemperatura kipinnya 2235 KTeplota viparovuvannya 221 kDzh molMolyarnij ob yem 7 39 sm molKristalichna gratkaStruktura gratki kubichnaPeriod gratki 8 890 AVidnoshennya s a n aTemperatura Debaya 450 KH HeLi Be B C N O F NeNa Mg Al Si P S Cl ArK Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br KrRb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I XeCs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At RnFr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Mangan u VikishovishiZagalna informaciyaAtomna masa manganu 54 9381 a o m Ce sriblyasto bilij krihkij metal Gustina 7 470 293 K tplav 1244 S tkip 2095 S Mangan paramagnitnij pri nizkih temperaturah Ce poshirenij element jogo klark v zemnij kori 0 1 za masoyu v ultraosnovnih porodah 0 15 osnovnih 0 2 serednih 0 12 kislih 0 06 osadovih 0 07 kam meteoritah 0 2 Vmist manganu v okeanichnij vodi 2 10 7 v zhivij rechovini Zemli 1 10 3 u grunti 8 5 10 2 Mangan povilno reaguye z vodoyu rozchinyayetsya v kislotah reaguye z usima nemetalami pri nagrivanni krim vodnyu Predstavlenij v osnovnomu oksidami karbonatami i v menshij miri silikatami manganu Osnovni minerali manganu pirolyuzit gausmanit psilomelan manganit braunit rodohrozit rodonit Krim togo mangan mistyat minerali velinit Vnaslidok kristalohimichnoyi blizkosti manganu do troh najvazhlivishih Fe Mg Ca shiroko predstavlenij yak izomorfna domishka v porodotvirnih mineralah olivinah granatah slyudi karbonatah Znachnu kilkist manganu mistyat zalizo manganovi konkreciyi IstoriyaPershij zrazok metalevogo manganu oderzhav Jogan Gottlib Gan u 1774 r vidnovlennyam MnO2 vugillyam Pohodzhennya nazviSlovo mangan pohodit vid nim Mangan i dali vid ital manganese Shodo pohodzhennya italijskogo slova ye dvi versiyi zgidno z pershoyu vono ye vikrivlenim ser lat magnesia magneziya istorichna nazva ryadu spoluk magniyu i manganu za drugoyu shodit do grec maygaymi dobre navodzhu blisk Ochevidno zv yazano z okisnyuvalnimi vlastivostyami spoluk manganu Insha nazva marganec pohodit vid ros marganec sho utvorilosya shlyahom metatezi nimeckogo Manganerz manganova ruda skladenogo z Mangan ta Erz ruda OtrimuvannyaMetalevij mangan otrimuyut u procesi termichnogo vidnovlennya bezvodnih galogenidiv manganu II a takozh elektrolizom vodnih rozchiniv sulfatu manganu II z sulfatom amoniyu Otrimannya chistogo manganu shlyahom vidnovlennya z oksidiv ye dovoli skladnim cherez te sho z bagatma vidnovnikami Al C Mg vin utvoryuye splavi U rezultati vidnovlennya koksom oksidiv MnO2 Mn3O4 Mn2O3 MnO otrimuyut metalevij mangan zabrudnenij vuglecem Zadlya uniknennya cogo berut nadlishok oksidiv Zazvichaj vidnovlennya vidbuvayetsya u tiglyah z oksidu magniyu v elektrichnih pechah u prisutnosti sulfatu natriyu Dlya otrimannya metalevogo manganu metodom alyuminotermiyi berut Mn3O4 jogo otrimuyut prokalyuvannyam oksidiv MnO2 Mn2O3 3Mn3O4 8Al 1979oC9Mn 4Al2O3 displaystyle mathrm 3Mn 3 O 4 8Al xrightarrow 1979 o C 9Mn 4Al 2 O 3 Pri vidnovlenni bezvodnih galogenidiv MnF2 MnCl2 MnBr2 MnI2natriyem magniyem abo vodnem za nagrivannya bez dostupu kisnyu utvoryuyutsya kristali metalevogo manganu ta vidpovidnij galogenid MnF2 Mg tMn MgF2 displaystyle mathrm MnF 2 Mg xrightarrow t Mn MgF 2 MnBr2 H2 tMn 2HBr displaystyle mathrm MnBr 2 H 2 xrightarrow t Mn 2HBr Dlya otrimannya manganu elektrolizom vikoristovuyetsya rozchin sho mistit sulfat manganu II abo jogo kristalogidrat ta sulfat amoniyu 2MnSO4 2H2O electrolysis2Mn catode O2 anode 2H2SO4 displaystyle mathrm 2MnSO 4 2H 2 O xrightarrow electrolysis 2Mn downarrow catode O 2 uparrow anode 2H 2 SO 4 Himichni vlastivostiMetalevij mangan vzayemodiye z rozigritoyu vodyanoyu paroyu Mn 2H2O 150oCMn OH 2 H2 displaystyle mathrm Mn 2H 2 O xrightarrow 150 o C Mn OH 2 H 2 Pri nagrivanni vin vzayemodiye z kisnem a takozh z deyakimi inshimi nemetalami 4Mn 3O2 lt 450oC2Mn2O3 displaystyle mathrm 4Mn 3O 2 xrightarrow lt 450 o C 2Mn 2 O 3 Mn O2 lt 800oCMnO2 displaystyle mathrm Mn O 2 xrightarrow lt 800 o C MnO 2 3Mn 2O2 gt 800oCMnO Mn2O3 displaystyle mathrm 3Mn 2O 2 xrightarrow gt 800 o C MnO cdot Mn 2 O 3 3Mn 4F2 gt 100oCMnF2 2MnF3 displaystyle mathrm 3Mn 4F 2 xrightarrow gt 100 o C MnF 2 2MnF 3 Mn 2F2 600oCMnF4 displaystyle mathrm Mn 2F 2 xrightarrow 600 o C MnF 4 Mn S lt 1580oCMnS displaystyle mathrm Mn S xrightarrow lt 1580 o C MnS Mangan reaguye z kislotami Mn 2HCl MnCl2 H2 displaystyle mathrm Mn 2HCl xrightarrow MnCl 2 H 2 Mn H2SO4 MnSO4 H2 displaystyle mathrm Mn H 2 SO 4 xrightarrow MnSO 4 H 2 Mn 2H2SO4 conc 70 80oCMnSO4 SO2 2H2O displaystyle mathrm Mn 2H 2 SO 4 conc xrightarrow 70 80 o C MnSO 4 SO 2 2H 2 O ZastosuvannyaMangan Mangan vikoristovuyetsya golovnim chinom u chornij metalurgiyi majzhe 95 manganu jde na rozkisnennya i desulfurizaciyu stali ta chavunu i na dodatki v specialni stali pri viplavci riznih splaviv kolorovih metaliv dlya stvorennya antikorozijnih pokrittiv Dodavannya manganu do zaliza ta stali istotno pidvishuye yihnyu v yazkist kovkist i tverdist U rozplav mangan vvodyat u viglyadi feromanganu 70 80 Mn 0 5 1 S inshe Fe U kolorovij metalurgiyi mangan zastosovuyetsya dlya otrimannya manganovoyi bronzi latuni ta inshih splaviv z kolorovimi metalami sho pidvishuye yihnyu micnist i dodaye antikorozijni vlastivosti U metalurgiyi vikoristovuyutsya rudi iz vmistom 30 36 manganu i menshe 0 2 fosforu Spoluki manganu takozh shiroko vikoristovuyut pri virobnictvi skla olifi i v galvanichnih elementah pirolyuzit u medicini permanganat kaliyu u farbuvalnij spravi hlorid i sulfat manganu Ye takozh skladovoyu chastinoyu mikrodobriv Diye na centralnu nervovu sistemu Granichno dopustima koncentraciya 0 2 mg m Biologichna rolMangan vplivaye na rist lyudini Neobhidnij dlya utvoryuvannya kistok zberezhennya reproduktivnoyi funkciyi organizmu metabolizmu glyukozi ta lipidiv Vhodit do skladu fermentnih sistem yaki vikonuyut okisno vidnovni reakciyi vnutrishnoklitinnogo obminu V organizmi lyudini mistitsya 20 mg manganu najbilshe v kistkah reshta u tkaninah i mozku Pri deficiti porushuyetsya fosforno kalciyevij obmin sho prizvodit do rozvitku rahitu Mn priskoryuye utvorennya antitil posilyuye sintez gormoniv shitopodibnoyi zalozi pozitivno vplivaye na zasvoyennya jodu Jogo spoluki vikoristovuyut pri nevritah Najbilshe manganu v krupah boroshni malini smorodini kapusti ta gorosi Div takozhMinerali manganu Margancevi rudi Resursi i zapasi margancyuPrimitkiA Course In Thermodynamics Volume 2 angl Chinnij vid 01 10 2019 K DP UkrNDNC 2019 S 2 mangan Rosijsko ukrayinski slovniki na R2U Etimologichnij slovnik ukrayinskoyi movi v 7 t redkol O S Melnichuk gol red ta in K Naukova dumka 1989 T 3 Kora M In t movoznavstva im O O Potebni AN URSR ukl R V Boldiryev ta in 552 s ISBN 5 12 001263 9 LiteraturaGlosarij terminiv z himiyi J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Doneck Veber 2008 758 s ISBN 978 966 335 206 0 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2007 T 2 L R 670 s ISBN 57740 0828 2 Ripan R Chertyanu I Neorganicheskaya himiya Himiya metallov V 2 t Pod red V I Spicyna M Izd Mir 1972 T 2 871 s ros Himicheskie svojstva neorganicheskih veshestv Ucheb posobie dlya vuzov 3 e izd ispr Lidin R A Molochko V A Andreeva L L Pod red Lidina R A M Himiya 2000 480 s ISBN 5 7245 1163 0 ros PosilannyaMANGAN 16 kvitnya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya