Բացել գլխավոր ցանկը

Մանգան

քիմիական միացություն


Մանգան (լատ.՝ Manganum, հունարեն՝ μαγγανεύω - խաբում եմ), Μn, տարրերի պարբերական համակարգի 4-րդ պարբերության, 7-րդ խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 25, ատոմական զանգվածը՝ 54,9380: d տարր է, ատոմի արտաքին թաղանթի էլեկտրոնային կառուցվածքն է 3ds4s2։ Բնական մանգանը բաղկացած է մեկ կայուն իզոտոպից՝ 55Mn:

25 Քրոմ

Մանգան Երկաթ

ՋրածինՀելիումԼիթիումԲերիլիումԲորԱծխածինԱզոտԹթվածինՖտորՆեոնՆատրիումՄագնեզիումԱլյումինՍիլիցիումՖոսֆորԾծումբՔլորԱրգոնԿալիումԿալցիումՍկանդիումՏիտանՎանադիումՔրոմՄանգանԵրկաթԿոբալտՆիկելՊղինձՑինկԳալիումԳերմանիումԱրսենՍելենԲրոմԿրիպտոնՌուբիդիումՍտրոնցիումԻտրիումՑիրկոնիումՆիոբիումՄոլիբդենՏեխնեցիումՌութենիումՌոդիումՊալադիումԱրծաթԿադմիումԻնդիումԱնագԾարիրԹելուրՅոդՔսենոնՑեզիումԲարիումԼանթանՑերիումՊրազեոդիումՆեոդիումՊրոմեթիումՍամարիումԵվրոպիումԳադոլինիումՏերբիումԴիսպրոզիումՀոլմիումԷրբիումԹուլիումԻտերբիումԼյուտեցիումՀաֆնիումՏանտալՎոլֆրամՌենիումՕսմիումԻրիդիումՊլատինՈսկիՍնդիկԹալիումԿապարԲիսմունտՊոլոնիումԱստատՌադոնՖրանցիումՌադիումԱկտինիումԹորիումՊրոտակտիումՈւրանՆեպտունիումՊլուտոնիումԱմերիցիումԿյուրիումԲերկլիումԿալիֆորնիումԷյնշտեյնիումՖերմիումՄենդելեևիումՆոբելիումԼոուրենցիումՌեզերֆորդիումԴուբնիումՍիբորգիումԲորիումՀասիումՄեյտներիումԴարմշտադտիումՌենտգենիումԿոպերնիցիումՈւնունտրիումՖլերովիումՈւնունպենտիումԼիվերմորիումՈւնունսեպտիումՈւնունօկտիումՔիմիական տարրերի պարբերական համակարգ
25Mn
Cubic-body-centered.svg
Electron shell 025 Manganese.svg
Պարզ նյութի արտաքին տեսք
Էլեկտրամագնիսկան մանգան
Կարծր ածաթասպիտակ մետաղ
Manganite-Rhodochrosite-LTH53B.JPG
Ատոմի հատկություններ
Անվանում, սիմվոլ, կարգաթիվ Մանգան /Manganum (Mn), Mn, 25
Ատոմային զանգված
(մոլային զանգված)
54,938045(5)[1] զ. ա. մ. (գ/մոլ)
Էլեկտրոնային կոնֆիգուրացիա [Ar] 3d5 4s2
Ատոմի շառավիղ 135 պմ
Քիմիական հատկություններ
Կովալենտ շառավիղ 117 պմ
Իոնի շառավիղ (+7e) 46 (+2e) 80 պմ
Էլեկտրաբացասականություն 1,55 (Պոլինգի սանդղակ)
Էլեկտրոդային պոտենցիալ -1,180 В
Օքսիդացման աստիճաններ 7, 6, 5, 4, 3, 2, 0, +1
Իոնացման էներգիա
(առաջին էլեկտրոն)
 716,8 (7,43) կՋ/մոլ (էՎ)
Պարզ նյութի թերմոդինամիկական հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան 1 517 Կ
Եռման ջերմաստիճան 2 235 Կ
Մոլյար ջերմունակություն 26,3[2] Ջ/(Կ·մոլ)
Մոլային ծավալ 7,39 սմ³/մոլ
Պարզ նյութի բյուրեղացանց
Բյուրեղացանցի կառուցվածք խորանարդ
Բյուրեղացանցի տվյալներ 8,890
Դեբայի ջերմաստիճան շ Կ
Այլ հատկություններ
Ջերմահաղորդականություն (300 Կ) 6,87[3] Վտ/(մ·Կ)
CAS համար CAS գրանցման համար?
25
Մանգան
54,938
3d54s2

Արհեստականորեն ստացվել են 50-56 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից կարևոր են 54Mn(T1/2= 2,9 օր) և 54Mn (T1/2= 2,576 ժամ)։

Մանգանը մտնում է որոշ ֆերմենտների կազմության մեջ և խթանում է դրանց ակտիվությունը։ Եթե սառը ըմպելիքներ եք ուզում, ունեք մանգանի պակաս։ Պարունակվում է հնդկական ընկույզում, նուշում, հապալասում։

Բովանդակություն

Բացահայտման պատմությունԽմբագրել

Պարունակությամբ երկրակեղևում 11-րդ տարրն է (0,1 %), ուր ազատ վիճակում չի հանդիպում։ Հողում, լճերում, ճահիճներում առաջացնում է երկաթմանգանային կուտակումներ (խոշոր կուտակումներ են հայտնաբերվել օվկիանոսների հատակում՝ 358 մլրդտ)։ Բուսական և կենդանական օրգանիզմների մշտական բաղադրամասն է։ Մանգան են պարունակում շեկ մրջյունները, որոշ մանրէներ և ջրիմուռներ, մարդու օրգանիզմում՝ լյարդը, կմախքը և վահանաձև գեղձը։

Մանգանը ակտիվացնում է որոշ ֆերմենտներ, մասնակցում ֆոտոսինթեզին, շնչառությանը, նուկլեինաթթուների կենսասինթեզին, ուժեղացնում ինսուլինի և այլ հորմոնների ազդեցությունը, խթանում արյունաստեղծումը։

 
KMnO4 ջրային լուծույթում

ՄիներալներԽմբագրել

Տարածված բազմաթիվ միներալներից կարևոր են

  • պիրույուզիաը, MnO2·xH2O, ամենատարածված միներալը (պարունակում է 63,2 % մանգան)
  • մանգանիտը, MnO(OH) (62,5 % մանգան)
  • գաուսմանիտը (MnIIMn2III)O4
  • Բրաունիտ 3Mn2O3·MnSiO3 (69,5 % մանգան) և այլն։

Վերականգնող միջավայրում մանգանը եռանդուն միգրացվում է կենսոլորտում և թթու ջրերում։ Օքսիդացնող միջավայրում քիչ շարժուն է։

Մանգանի միներալները հայտնի են վաղուց, հռոմեացի Պլինիոս Ավագը (23-79) հիշատակել է հեղուկ ապակին գունագրկող սև քարի մասին։ Վերջինս՝ պիրոլյուզիտը, համարում էին երկաթի միացություն, մագնետիտի տարատեսակ։ Քանի որ դրանից երկաթ չէր ստացվում, անվանեցին Մանգանը (16-17-րդ դարեր)։ Մետաղական մանգանը առաջինն ստացել է շվեդ գիտնական Յու. Գանը (1774

ՍտացումԽմբագրել

 
Մանգանի դիագրամը

Մանգանը ստանում է Էլեկտրաթերմիայի կամ ալյումինաթերմիայի եղանակով։ Վերջին դեպքում MnO2-ը նախօրոք մասնակի քայքայում են շիկացնելով։

 
 

Մաքուր Մմանգանը ստանում են MnSO4-ը լուծույթի էլեկտրոլիզով (Ռ. Ագլաձե, 1939) կամ հանքանյութը քլորացնելով և ստացված քլորիդները վերականգնելով։

Ֆիզիկական հատկություններԽմբագրել

Մանգանը սպիտակ, արծաթափայլ, փխրուն մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1245 °C, եռմանը՝ 2150 °C, խտությունը՝ 7200-7400 կգ/մ3, առաջացնում է 4 պոլիմորֆ ձևափոխություն։

Քիմիապես ակտիվ է, միացություններում ցուցաբերում է +2-ից +7 օքսիդացման աստիճաններ։

Քիմիական հատկություններԽմբագրել

Օքսիդավերականգնման ստանդարտ պոտելցիալը ջրածնի էլեկտրոդների նկատմամաբ
Օքսիդիչ Վերականգնիչ Միջավայր E0, В
Mn2+ Mn H+ −1,186
Mn3+ Mn2+ H+ +1,51
MnO2 Mn3+ H+ +0,95
MnO2 Mn2+ H+ +1,23
MnO2 Mn(OH)2 OH −0,05
MnO42− MnO2 H+ +2,26
MnO42− MnO2 OH +0,62
MnO4 MnO42− OH +0,56
MnO4 H2MnO4 H+ +1,22
MnO4 MnO2 H+ +1,69
MnO4 MnO2 OH +0,60
MnO4 Mn2+ H+ +1,51

Տաքացնելիս միանում է ոչ մետաղներին, թթվածնի հետ առաջացնում է օքսիդների խառնուրդներ, ծծմբի հետ՝ սուլֆիդներ (MnS, MnS2), ազոտի հեա՝ նիարիդներ (Mn3N, MnN2, Mn3N2), ածխածնի հետ՝ կարբիդներ (Mn23C6, Мп7С3, Мn3Sб), ֆոսֆորի հետ՝ ֆոսֆիդներ (Mn2P, ΜnΡ)։

 

Մանգանի (II) օքսիդը՝ ΜnΟ, մոխրականաչ փոշի է, ջրում և ալկալիներում չի լուծվում։ Լուծվում է թթուներում։ Օդում օքսիդանում է։ Նրա հիդրատը՝ Мп(ОН)2, սպիտակ նստվածք է, օդում օքսիդանում է և դառնում գորշագույն։

 
 

Թույլ հիմք է, աղերը բաց վարդագույն են։ Μn2O3 սև, ամորֆ փոշի է, բնության մեջ առաջացնում է բրաունիա միներալը։ Մանգանի միացություններից ամենակայունը երկօքսիդն է ΜnO2, որը ջրում անլուծելի, սև փոշի է։ Ռեակցիաներում օքսիդիչ է (H2O2-ի, HCl-ի և այլնի հետ) կամ վերականգնիչ (ΚΝՕ3-Κ КClO3-ի հետ միահալելիս)։ Նրա հիդրատը՝ Мп(ОН)4 գորշագույն նստվածք է, լուծվում է ալկալիներում և ուժեղ թթուներում (ամֆոտեր է)։

Mn(VI) պարունակող մանգանական թթուն՝ H2MnO4, գոյություն ունի միայն լուծույթներում, աղերը՝ մանզանատները, ավելի կայուն են (լուծույթներում մուգ կանաչ են)։

 

Mn (VII) պարունակող միացություններ են գերմանգանական թթուն՝ (НМnO4), կրա անհիդրիդը՝ Μn2O7, և պերմանգանատները։

 
 
 
 

ԿիրառությունԽմբագրել

Մանգանը հիմնականում օգտագործվում է սև մետալուրգիայում. արտադրվող յուրաքանչյուր տոննա պողպատի համար ծախսվում է 8-9 կգ մանգան։ Սովորաբար օգտագործում են ֆեռոմանգանական համաձուլվածքը (70-80 % մանգան), որն ստանում են դոմնային վառարանում։

Քիչ լեգիրացված կառուցվածքային և ռելսային պողպատը պարունակում է 0,9-1,6 %, բարձր լեգիրացվածը (մաշվածադիմացկուն)՝ 15% մանգան։ ԽՍՀՄ-ում արտադրվում է նիկել չպարունակող, չժանգոտվող պողպատ (15% Μn և 14% Cr)։

Մեխանիկական և քիմիական կայունությամբ աչքի են ընկնում մանգանի համաձուլվածքները պղնձի հետ։ Մանգանի, ալյումինի, մագնեզիումի համաձուլվածքների մըշտական բաղադրիչն է։ Մանգանի միացություններն օգտագործվում են ապակու, խեցեղենի, ներկարարական, տպագրական արդյունաբերություններում, գալվանական էլեմենտներ պատրաստելու համար, գյուղատնտեսության և բժշկության մեջ։

Մանգան հանքաքար Հանքանյութում Մանգանի պարունակությունը երկաթի մեջ Միներալ

Տես նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report). — Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Т. 85. — С. 1047-1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02
  2. Редкол.:Кнунянц И. Л. (гл. ред.) Химическая энциклопедия: в 5 т. — Москва: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 647. — 671 с. — 100 000 экз. В.В. Еремин и др. Химия. 10 класс. Профильный уровень. — Москва: Дрофа, 2008. — С. 166. — 463 с. — 7000 экз. — ISBN 978-5-358-01584-5
  3. В.Е. Зиновьев Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. — 1989. — 384 с.

Արտաքին հղումներԽմբագրել