Wussten Sie, dass mehr als 90 % Mangan in der Metallurgie und Stahlherstellung verwendet werden? Der Grund ist seine nützliche chemische Reaktivität. Andererseits spielt es für lebende Organismen eine wesentliche Rolle, auch wenn es in der Natur nicht in reiner Form vorkommt. Informieren Sie sich unter anderem über seine Geschichte, seine Eigenschaften, wer es entdeckt hat.
Was ist Mangan?
Es ist ein eisenähnliches Übergangsmetall, reaktiv, feuerfest und stark oxidierbar. Obwohl es hart ist, handelt es sich im Allgemeinen um ein zerbrechliches chemisches Element. Aufgrund der vielen Oxidationsstufen seiner Verbindungen kann es von anderen Elementen unterschieden werden. Andererseits kommt es in einer Vielzahl von Mineralien vor, am häufigsten sind Mangandioxid und Carbonat.
Mangan-Symbol
Mn Diese Symbologie stammt von schwarzer Magnesia, dem heutigen Mineral Pyrolusit, das früher Magnes genannt wurde, weil es mit dem Stein Magnetit verwechselt wurde. Im 16. Jahrhundert fügten Glasmacher dem Namen zwei „n“ hinzu und später erhielt er seinen heutigen Namen.
Eigenschaften von Mangan
Es hat eine Atommasse von 54,93 g/mol und eine Dichte von 7.430 kg/m³ bei 20 °C. Darüber hinaus hat das Element in seinem reinen Zustand vier allotrope Formen, von denen die bekanntesten Alpha und Gamma sind. Beachten Sie dann die weiteren Eigenschaften des Metalls:
- Chemische Reaktivität : Bei hohen Temperaturen reagiert es mit den meisten nichtmetallischen Elementen, Wasser, Säuren und Halogenen.
- Schmelzen und Kochen : Es hat hohe Schmelz- und Siedepunkte.
- Zustand : Bei Raumtemperatur ist es fest.
- Veränderungen : Es oxidiert und verbrennt an der Luft, während es mit feuchter Luft Oxide bildet.
- Farbe : In reinem Zustand ist es strahlend weiß, aber seine Verbindungen sind bekanntermaßen farbig.
- Textur : Kristallin und weich.
- Geruch : Es ist geruchlos.
- Temperatur : Ändert seine Kristallstruktur, wenn es klimatischen Veränderungen ausgesetzt wird.
- Härte : 6 auf der Mohs-Skala, aber gleichzeitig ist es spröde.
- Magnetische Ordnung : Es handelt sich im Allgemeinen nicht um ein ferromagnetisches Element, obwohl es sich bei besonderen Behandlungen ändern kann.
- Zustand: Solide.
Chemische und physikalische Eigenschaften von Mangan
- Ordnungszahl : 25
- Dichte : 7430 kg/m³
- Rost : Starke Säure
- Kovalenter Radius (Å) : 139 Uhr
- Elektronische Konfiguration : [Ar]3d 5 4s 2
- Siedepunkt : 2061 °C (2334 K)
- Atommasse (g/mol) : 54,938049 u
- Schmelzenthalpie : 12,05 kJ/mol
- Schallgeschwindigkeit : 5150 m/s bei 293,15 K
- Erstes Ionisierungspotential (eV) : 717,3 kJ/mol
- Schmelzpunkt : 1246°C (1519K)
- Verdampfungsenthalpie : 226 kJ/mol
- Atomradius (Å) : 161 pm (Bohr-Radius)
- Spezifische Wärme : 480 J/(K-kg)
- Oxidationsstufen : 7, 6, 4, 2, 3
- Elektronegativität : 1,55 (Pauling-Skala)
- Elektronen pro Ebene : 2, 8, 13, 2
Herkunft von Mangan
Der Geschichte des Mangans zufolge verwendeten die Ägypter und Römer Verbindungen des Elements, um Glas zu verfärben oder ihm Farbe zu verleihen. Darüber hinaus wurden französische Höhlenmalereien entdeckt, die Überreste des Elements enthalten. Auch in einigen Eisenminen der alten Spartaner, die dieses Material zum Härten ihrer Schwerter verwendeten.
Seine Entdeckung erfolgte später durch Carl Wilhem Scheele im Jahr 1771. Der offizielle Verdienst wird jedoch dem Chemiker Johan Gottlieb Gahn zugeschrieben, da er es 1774 isolieren konnte. Der Schwede führte die Reduktion des Manganoxids zu einem durch Element durch die Kombination mit Kohlenstoff.
Wofür wird Mangan verwendet?
Es ist ein Metall, das für chemische und metallurgische Anwendungen verwendet wird. Es stellt außerdem ein lebenswichtiges Element des menschlichen Körpers dar, da es an der Bildung und Entwicklung von Knochengewebe beteiligt ist. Die anderen Verwendungsmöglichkeiten dieses Metalls betreffen:
- Reduziert Motorgeräusche und erhöht die Oktanzahl des Kraftstoffs.
- Es wird in der kostengünstigen Edelstahlherstellung eingesetzt.
- Im Allgemeinen wird es mit Aluminium legiert, um eine höhere Korrosionsbeständigkeit zu erreichen.
- In handelsüblichen Einwegbatterien.
- Sein Oxid wird zur Oxidation von Benzylalkohol verwendet.
- Mangandioxid ist eine Verbindung, die zur Herstellung von Farben verwendet wird.
- Eine Verbindung des Elements wird verwendet, um der kontaminierenden Wirkung von Eisen im Glas entgegenzuwirken.
- Verschiedene Verbindungen können Keramik und Glas lackieren.
- Einige Länder verwenden es als Rohstoff für die Herstellung von Münzen.
Manganverbindungen
Alle Verbindungen dieses chemischen Elements, mit Ausnahme von Permanganat, sind paramagnetisch. Mit anderen Worten: Sie werden vom Magnetfeld angezogen, weil sie ungepaarte Elektronen haben. Einige Beispiele sind:
- Manganoxid IV.
- Kaliummanganat.
- Kaliumpermanganat.
- Calciumpermanganat.
- Natriumpermanganat.
Zusammenfassend ist Mangan ein reaktives, oxidierbares, feuerfestes, hartes und sprödes chemisches Element, das zu den Übergangsmetallen zählt. Obwohl es nicht in reiner Form vorkommt, kann es aus vielen Mineralien wie Pyrolusit gewonnen werden. Zu seinen Einsatzmöglichkeiten gehören außerdem die Vermeidung von Motorklopfen, die Herstellung von Einwegbatterien und billigerem Edelstahl.