Manganese

Sapevi che oltre il 90% del manganese viene utilizzato nelle applicazioni metallurgiche e siderurgiche? Il motivo è la sua utile reattività chimica. D’altronde svolge un ruolo essenziale per gli organismi viventi, anche se non è possibile trovarlo allo stato puro in natura. Conosci la sua storia, quali sono le sue caratteristiche, chi lo ha scoperto, tra le altre informazioni.

Cos’è il manganese?

È un metallo di transizione simile al ferro, reattivo, refrattario e altamente ossidabile. Sebbene sia duro, generalmente è un elemento chimico fragile. A causa dei molteplici stati di ossidazione dei suoi composti, può essere distinto dagli altri elementi. D’altra parte, si trova in una varietà di minerali, i più comuni sono il biossido di manganese e il carbonato.

Simbolo del manganese

Mn Questa simbologia deriva dalla magnesia nera, che oggi è il minerale pirolusite, anticamente chiamato magnes perché confuso con la pietra magnetite. Nel XVI secolo i vetrai aggiunsero due n al nome e successivamente venne riconosciuto con il nome attuale.

Caratteristiche del manganese

Ha una massa atomica di 54,93 g/mol e una densità di 7.430 kg/m³ a 20°C. Inoltre l’elemento allo stato puro presenta quattro forme allotropiche, le più conosciute delle quali sono alfa e gamma. Poi notiamo le altre caratteristiche del metallo:

  • Reattività chimica : ad alte temperature reagisce con la maggior parte degli elementi non metallici, acqua, acidi e alogeni.
  • Fusione e ebollizione : ha punti di fusione e di ebollizione elevati.
  • Condizione : a temperatura ambiente è solido.
  • Cambiamenti : Si ossida e brucia all’aria mentre con aria umida forma ossidi.
  • Colore : quando puro è bianco brillante, ma è noto che i suoi composti sono colorati.
  • Texture : cristallina e morbida.
  • Odore : è inodore.
  • Temperatura : Cambia la sua struttura cristallina se sottoposto a cambiamenti climatici.
  • Durezza : Presenta un valore 6 della scala Mohs, ma allo stesso tempo è fragile.
  • Ordine magnetico : Generalmente non è un elemento ferromagnetico, anche se può cambiare se sottoposto a trattamenti particolari.
  • Condizione: solido.

Proprietà chimiche e fisiche del manganese

  1. Numero atomico : 25
  2. Densità : 7430 kg/m³
  3. Ruggine : acido forte
  4. Raggio covalente (Å) : 139 pm
  5. Configurazione elettronica : [Ar]3d 5 4s 2
  6. Punto di ebollizione : 2061 °C (2334 K)
  7. Massa atomica (g/mol) : 54,938049 u
  8. Entalpia di fusione : 12,05 kJ/mol
  9. Velocità del suono : 5150 m/s a 293,15 K
  10. Potenziale di prima ionizzazione (eV) : 717,3 kJ/mol
  11. Punto di fusione : 1246°C (1519K)
  12. Entalpia di vaporizzazione : 226 kJ/mol
  13. Raggio atomico (Å) : 161 pm (raggio di Bohr)
  14. Calore specifico : 480 J/(K-kg)
  15. Stati di ossidazione : 7, 6, 4, 2, 3
  16. Elettronegatività : 1,55 (scala Pauling)
  17. Elettroni per livello : 2, 8, 13, 2

Origine del manganese

Gli Egizi e i Romani utilizzavano composti dell’elemento per scolorire o dare colore al vetro, secondo la storia del manganese. Inoltre, sono state scoperte pitture rupestri francesi contenenti resti dell’elemento. Anche in alcune miniere di ferro degli antichi spartani, che utilizzavano questo materiale per indurire le loro spade.

Successivamente, la sua scoperta avvenne ad opera di Carl Wilhem Scheele nel 1771. Tuttavia il merito ufficiale va al chimico Johan Gottlieb Gahn, poiché riuscì a isolarlo nel 1774. Lo svedese effettuò la riduzione dell’ossido di manganese in un elemento combinandolo con il carbonio.

A cosa serve il manganese?

È un metallo utilizzato per applicazioni chimiche e metallurgiche. Costituisce inoltre un elemento vitale del corpo umano perché partecipa alla formazione e allo sviluppo del tessuto osseo. Gli altri usi di questo metallo riguardano:

  • Riduce il rumore del motore e aumenta il numero di ottani del carburante.
  • Viene utilizzato nella produzione di acciaio inossidabile a basso budget.
  • Generalmente viene legato con l’alluminio per ottenere una maggiore resistenza alla corrosione.
  • Nelle batterie usa e getta standard.
  • Il suo ossido viene utilizzato per ossidare l’alcol benzilico.
  • Il biossido di manganese è un composto utilizzato per creare vernici.
  • Un composto dell’elemento viene utilizzato per contrastare l’effetto contaminante del ferro nel vetro.
  • Vari composti possono dipingere ceramica e vetro.
  • Alcuni paesi lo utilizzano come materia prima per la produzione di monete.

Composti del manganese

Tutti i composti di questo elemento chimico, ad eccezione del permanganato, sono paramagnetici. In altre parole, sono attratti dal campo magnetico perché hanno elettroni spaiati. Alcuni esempi sono:

  • Ossido di manganese IV.
  • Manganato di potassio.
  • Permanganato di Potassio.
  • Permanganato di calcio.
  • Permanganato di sodio.

In sintesi, il manganese è un elemento chimico reattivo, ossidabile, refrattario, duro e fragile, che fa parte dei metalli di transizione. Sebbene non si trovi nella sua forma pura, può essere ottenuto da molti minerali, come la pirolusite. Inoltre, i suoi usi includono l’eliminazione dei colpi del motore, la produzione di batterie usa e getta e l’acciaio inossidabile più economico.