Mangán

z Wikipédie, slobodnej encyklopédie
Prejsť na: navigácia, hľadanie
Mangán
25 chróm ← mangán → železo
 

Mn

Tc
Mn
Vzhľad
strieborný kov
mangán
Všeobecné
Názov (lat.), značka, protónové číslo mangán (manganum), Mn, 25
Umiestnenie v PSP 7. skupina4. periódablok d
Séria prechodné prvky, kovy
Atómové vlastnosti
Atómová hmotnosť 54,938045 g·mol−1
Elektrónová konfigurácia [Ar] 3d5 4s2
Atómový polomer 127 pm
Kovalentný polomer 139 pm
Kovový polomer 127 pm
Iónový polomer
pre: Mn2+
80 pm
Chemické vlastnosti
Elektronegativita 1,55 (podľa Paulinga)
Ionizačná energia(e) 1: 717,3 kJ.mol−1
2: 1 509,0 kJ.mol−1
3: 3 245 kJ.mol−1
4: 5 200 kJ.mol−1
Oxidačné číslo(a) II, III, IV, V, VI, VII
Št. potenciál
(Mn2+/Mn)
-1,18 V
Fyzikálne vlastnosti (za norm. podmienok)
Skupenstvo pevné
Hustota 7,21 kg·dm−3
Hustota kvapaliny
(pri 1 519 K)
5,95 kg·dm−3
Teplota topenia 1 519 K (1 245,85 °C)
Teplota varu 2 334 K (2 060,85 °C)
Sk. teplo topenia 12,91 kJ·mol−1
Sk. teplo varu 221 kJ·mol−1
Tepelná kapacita 26,32 J·mol−1·K−1
Tlak pary
p(Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pri T(K) 1 228 1 347 1 493 1 691 1 955 2 333
Iné
Kryštálová sústava kubická, priestorovo centrovaná
Magnetizmus paramagnetický
Elektrický odpor 1,44 nΩ·m
Tep. vodivosť 7,81 W·m−1·K−1
Tep. rožťažnosť 21,7 µm·m−1·K−1
Rýchl. zvuku 5 150 m·s−1
Youngov modul 198 GPa
Pružnosť v šmyku 120 GPa
Tvrdosť (Mohs) 6,0
Tvrdosť (Brinell) 196 MPa
Reg. číslo CAS 7439-96-5
Izotop(y) (vybrané)
Izotop Výskyt t1/2 Rr Er (MeV) Pr
Radioactive.svg 52Mn synt. 5,591 d. ε
β+
γ
-
0,575
0,7
52Cr
Radioactive.svg 53Mn stopy 3,74x106 r. ε 53Cr
Radioactive.svg 54Mn synt. 312,3 d. ε
γ
1,377
0,834
54Cr
55Mn 100 % stabilný s 30 neutrónmi
Commons-logo.svg
 Commons ponúka multimediálny obsah na tému mangán.
Pozri aj chemický portál

Mangán manganum (fr. manganèse) je chemický prvok v Periodickej tabuľke prvkov, ktorý má značku Mn a protónové číslo 25. Mangán je šedobiely, tvrdý a veľmi krehký ťažký kov, v niektorých vlastnostiach podobný železu. Niektorý pramene spomínajú úplne bezuhlíkatý mangán ako duktílny.

Mangán sa vyskytuje najmä v oxidačných stupňoch (zlúčeninách ako) +2, +3, +4 a +7. Existujú však aj -3, -2, -1, 0, +1, +5 a +6. V biologických sústavách konkuruje Mn2+ s Mg+2. Mn+7 je často používaný a silný oxidant. Mangán je relatívne nestály. Reaguje s vodou za tvorby vodíka. Rozpúšťa sa aj v zriedených neoxidačných kyselinách. Za tepla reaguje s bórom, uhlíkom, kremíkom, dusíkom, fosforom, kyslíkom, sírou a halogénmi. S vodíkom nereaguje mangán za tvorby hydridu. Na vzduchu je mangán prostredníctvom tvorby oxidového filmu (ochrannej vrstvy) stály.

Použitie[upraviť | upraviť zdroj]

Mangán sa pre svoju vysokú afinitu (zlučovaciu schopnosť) so sírou a kyslíkom, ako aj skutočnosti, že vylepšuje materiálové vlastnosti používa v kovospracujúcom priemysle. Zhruba 90% až 95% vyrobeného mangánu príp. feromangánu ide do výroby železa, ocele (pozri #Dodatočný popis (legúra pre oceľ)) a špeciálnych materiálov:

Oxid manganičitý slúži ako oxidant v suchých batériách.

Dopyt po mangáne v nasledujúcich rokoch klesať nebude, lebo nie sú známe nijaké ekonomicky výhodné náhrady.

Zlúčeniny mangánu[upraviť | upraviť zdroj]

V zlúčeninách sa mangán vyskytuje najčastejšie ako dvoj, štvor, päť a sedemmocný, ale vyskytuje sa aj ako jedno-, troj a šesťmocný. Zo zlúčenín sú najznámejšie oxidy, hydroxidy, mangánany, manganistany a soli mangánaté.

  • oxid mangánatý MnO, zelená, vo vode nerozpustná látka, zásaditého charakteru. S kyselinami dáva soli mangánaté.
  • oxid manganitý Mn203, čierna kryštalická látka zásaditej povahy, vzniká zahrievaním (530-940 °C) oxidu manganičitého na vzduchu. S kyselinami( v závislosti od podmienok) dáva soli manganité alebo dochádza k disproporcinácii za vzniku mangánatej soli a Mn02.
  • oxid manganičitý Mn02, čierna vo vode nerozpustná látka, amfotérneho charakteru, s kyselinami a zásadami tvorí soli, ktoré sú v roztoku nestále., v kyslom prostredí sa dajú redukovať, ale aj oxidovať na manganistany V zásaditých taveninách sa mení na mangánany. Použitie MnO2: Spolu CuO ako katalyzátor na spaľovanie CO. Ako depolarizátor. Pri farbení skla na fialovo. Pri čírení skla znečisteného železnatými zlúčeninami sfarbujúce sklo na tmavozeleno, oxidujúc ich na bezfarebné železité zlúčeniny. Pri výrobe fermeže a podobne.

Dejiny[upraviť | upraviť zdroj]

Ľudstvo používa zlúčeniny mangánu už po tisícročia. Je dokázané, že farby s oxidom manganičitým sa používali už pred 17000 rokmi.Rimania a Egypťania používali mangánové zlúčeniny v sklárstve na farbenie a odfarbovanie.Sparťania používali železo s obsahom mangánu na výrobu zbraní. Názor, že vysoká kvalita ich zbraní bola založená na zliatine železa a mangánu, treba však vnímať ako špekuláciu.

V 17. storočí vyrobil chemik Johann Rudolph Glauber permanganát. V strede 18. storočia sa používal oxid mangánatý na výrobu chlóru. Na návrh chemika Carl Wilhelm Scheeleho, ktorý v roku 1744 objavil, že burel (pyroluzit) nie je druh železnej rudy, ale že musí obsahovať dovtedy neznámy kov, podarilo sa Johannovi Gottliebovi Gahnovi ešte v tom istom roku poprvýkrát vyrobiť elementárny mangán uhoľnou redukciou z burelu. Začiatkom 19. storočia sa začal mangán používať na výrobu železa. Roku 1816 už bolo známe že zvyšuje u železa pevnosť bez zvyšovania krehkosti.

Fyziológia[upraviť | upraviť zdroj]

Viazaný mangán je esenciálny stopový prvok pre všetky formy života. Ludské telo obsahuje zhruba 300 ppm mangánu a malo by prijať asi 4 mg za deň. Bohaté na mangán sú:

  • orechy
  • celozrnné produkty
  • klíčky
  • kakao

Mlieko, minerálky a niektoré pitné vody su chudobné na mangán.

Výskyt[upraviť | upraviť zdroj]

Celosvetovo sa mangán vyskytuje veľmi hojne. Na tvorbe zemskej kôry sa podiela asi 900 ppm, čím je po železe najhojnejšie sa vyskytujúcim kovom.

Tažba[upraviť | upraviť zdroj]

Známe doloviská mangánu sú

Mangánové rudy[upraviť | upraviť zdroj]

Zdrojom mangánu sú najmä tieto rudy:

Zdravotné riziká[upraviť | upraviť zdroj]

Mangán podporuje normálny vývoj kostí, pomáha pri tvorbe pohlavných hormónov a zúčastňuje sa premeny tukov, cukrov a bielkovín v tele, ovplyvňuje aj tvorbu chrupaviek. Jeho nedostatok zapríčiňuje spomalenie vývoja a rastu a zmeny v metabolizme cukrov, v štruktúre kostí a chrupaviek.

  • Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 1 – 3 rokov: 0,3 – 1,5 mg
  • Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 4 – 6 rokov: 1,5 – 2 mg
  • Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 7 – 10 rokov: 2 – 3 mg
  • Denná odporúčaná dávka pre dospelých a mladistvých: 2 – 5 mg

Iné projekty[upraviť | upraviť zdroj]