Manganez

Manganezin %90’ından fazlasının metalurji ve çelik üretimi uygulamalarında kullanıldığını biliyor muydunuz? Bunun nedeni yararlı kimyasal reaktivitesidir. Öte yandan doğada saf haliyle bulmak mümkün olmasa da canlılar için vazgeçilmez bir rol oynar. Diğer bilgilerin yanı sıra tarihini, özelliklerinin neler olduğunu, onu kimin keşfettiğini öğrenin.

Manganez nedir?

Demire benzer, reaktif, refrakter ve yüksek oranda oksitlenebilir bir geçiş metalidir. Sert olmasına rağmen genel olarak kırılgan bir kimyasal elementtir. Bileşiklerinin birçok oksidasyon durumundan dolayı diğer elementlerden ayırt edilebilir. Öte yandan, en yaygın olanları manganez dioksit ve karbonat olmak üzere çeşitli minerallerde bulunur.

Manganez sembolü

Mn Bu semboloji, taş manyetit ile karıştırıldığı için eskiden magnes olarak adlandırılan bugün pirolusit minerali olan siyah manyezitten gelmektedir. 16. yüzyılda cam ustaları isme iki n eklemiş ve daha sonra bugünkü adıyla tanınmıştır.

Manganezin özellikleri

20°C’de atom kütlesi 54,93 g/mol ve yoğunluğu 7,430 kg/m³’tür. Ayrıca elementin saf halindeki dört allotropik formu vardır ve bunların en iyi bilinenleri alfa ve gamadır. Daha sonra metalin diğer özelliklerine dikkat edin:

  • Kimyasal Reaktivite : Yüksek sıcaklıklarda metalik olmayan elementlerin çoğu, su, asitler ve halojenlerle reaksiyona girer.
  • Erime ve Kaynama : Yüksek erime ve kaynama noktalarına sahiptir.
  • Durumu : Oda sıcaklığında katıdır.
  • Değişiklikleri : Havada oksitlenir ve yanar, nemli havada ise oksitler oluşturur.
  • Renk : Saf halde parlak beyazdır ancak bileşiklerinin renkli olduğu bilinmektedir.
  • Doku : Kristalimsi ve yumuşak.
  • Koku : Kokusuzdur.
  • Sıcaklık : İklim değişikliklerine maruz kaldığında kristal yapısını değiştirir.
  • Sertlik : Mohs ölçeğinde 6 verir ancak aynı zamanda kırılgandır.
  • Manyetik düzen : Özel işlemlere tabi tutulduğunda değişebilmesine rağmen genel olarak ferromanyetik bir element değildir.
  • Durum: Sağlam.

Manganezin kimyasal ve fiziksel özellikleri

  1. Atom numarası : 25
  2. Yoğunluk : 7430 kg/m³
  3. Pas : Kuvvetli asit
  4. Kovalent yarıçap (Å) : 139 pm
  5. Elektronik konfigürasyon : [Ar]3d 5 4s 2
  6. Kaynama noktası : 2061 °C (2334 K)
  7. Atom kütlesi (g/mol) : 54.938049 u
  8. Füzyon entalpisi : 12,05 kJ/mol
  9. Ses hızı : 293,15 K’da 5150 m/s
  10. Birinci iyonlaşma potansiyeli (eV) : 717,3 kJ/mol
  11. Erime noktası : 1246°C (1519K)
  12. Buharlaşma entalpisi : 226 kJ/mol
  13. Atom yarıçapı (Å) : 161 pm (Bohr yarıçapı)
  14. Özgül ısı : 480 J/(K-kg)
  15. Oksidasyon durumları : 7, 6, 4, 2, 3
  16. Elektronegatiflik : 1,55 (Pauling ölçeği)
  17. Seviye başına elektronlar : 2, 8, 13, 2

Manganezin kökeni

Manganezin tarihine göre, Mısırlılar ve Romalılar camın rengini soldurmak veya renk vermek için elementin bileşiklerini kullandılar. Ayrıca elementin kalıntılarını içeren Fransız mağara resimleri de keşfedildi. Ayrıca bu malzemeyi kılıçlarını sertleştirmek için kullanan eski Spartalıların bazı demir madenlerinde.

Daha sonra keşfi 1771’de Carl Wilhem Scheele tarafından gerçekleşti. Ancak resmi itibar, onu 1774’te izole edebildiği için kimyager Johan Gottlieb Gahn’a verildi. İsveçli, manganez oksidini bir elementi karbonla birleştirerek oluşturur.

Manganez ne için kullanılır?

Kimyasal ve metalurjik uygulamalarda kullanılan bir metaldir. Aynı zamanda kemik dokusunun oluşumuna ve gelişimine katıldığı için insan vücudunun hayati bir unsurunu oluşturur. Bu metalin diğer kullanımları aşağıdakilerle ilgilidir:

  • Motor gürültüsünü azaltır ve yakıt oktan sayısını artırır.
  • Düşük bütçeli paslanmaz çelik imalatında kullanılır.
  • Korozyona karşı daha fazla direnç elde etmek için genellikle alüminyum ile alaşımlanır.
  • Standart tek kullanımlık pillerde.
  • Oksidi benzil alkolü oksitlemek için kullanılır.
  • Manganez dioksit boya oluşturmak için kullanılan bir bileşiktir.
  • Demirin camdaki kirletici etkisini ortadan kaldırmak için elementin bir bileşiği kullanılır.
  • Çeşitli bileşikler seramik ve camı boyayabilir.
  • Bazı ülkeler bunu madeni para yapımında hammadde olarak kullanıyor.

Manganez bileşikleri

Bu kimyasal elementin permanganat hariç tüm bileşikleri paramanyetiktir. Başka bir deyişle, eşleşmemiş elektronlara sahip oldukları için manyetik alana çekilirler. Bazı örnekler:

  • Manganez oksit IV.
  • Potasyum manganat.
  • Potasyum permanganat.
  • Kalsiyum permanganat.
  • Sodyum permanganat.

Özetle manganez, geçiş metallerinin bir parçası olan reaktif, oksitlenebilir, refrakter, sert ve kırılgan bir kimyasal elementtir. Saf haliyle bulunmasa da piroluzit gibi birçok mineralden elde edilebilmektedir. Ek olarak, kullanım alanları arasında motor vuruntusunun ortadan kaldırılması, tek kullanımlık pillerin yapılması ve paslanmaz çeliğin daha ucuz olması yer alır.