Მანგანუმის (ქიმიური ელემენტი) თვისებები და გამოყენების, დანიშნულება დაჟანგვის ხარისხით, საინტერესო ფაქტები

ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ლითონის მანგანუმის. გარდა ამისა, ეს არის ზოგადად საკმაოდ უჩვეულო ელემენტს, რომელიც უკავშირდება საინტერესო ფაქტები. მნიშვნელოვანია ცოცხალი ორგანიზმების, აუცილებელია მომზადება ბევრი შენადნობები, ქიმიკატების. მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, ფოტო, რომელიც ჩანს ქვემოთ. ეს იყო მისი თვისებები და მახასიათებლები ამ სტატიაში.

დამახასიათებელი ქიმიური ელემენტი

თუ ვსაუბრობთ მანგანუმის როგორც ელემენტს პერიოდული სისტემა, პირველი, რაც უნდა იყოს დამახასიათებელი მისი პოზიცია იგი.

1. იგი მდებარეობს მეოთხე დიდი პერიოდის, მეშვიდე ჯგუფი, ჯგუფები.
2. სერიული ნომერი - 25. მანგანუმის - ელემენტი, პასუხისმგებელი ბირთვით , რომელიც უდრის 25 ატომები. რაოდენობის ელექტრონები არის იგივე ნეიტრონული - 30.
3. ღირებულება ატომური მასა - 54,938.
4. დანიშნულება ქიმიური მანგანუმის ელემენტი - Mn.
5. ლათინური სახელი - მანგანუმის.

შორის მდებარე ქრომის და რკინის, რომელიც განმარტავს, მისი მსგავსება მათ ფიზიკური და ქიმიური თვისებები.

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი: გარდამავალი ლითონის

თუ გავითვალისწინებთ, მოცემულ atom ელექტრონული კონფიგურაცია, მისი ფორმულა აქვს ფორმა: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3D ^5. აშკარა გახდა, რომ საანგარიშო საკონტაქტო ელემენტი - გარდამავალი ლითონის d-ოჯახს. ხუთი ელექტრონები 3D-sublevel საუბარი სტაბილურობის atom, რომელიც გამოიხატება მისი ქიმიური თვისებები.

როგორც შემცირების რკინის, მანგანუმის, მაგრამ ყველაზე მეტად მისი ნაერთების შეუძლია გამოიჩინოს და საკმარისად ძლიერი ჟანგვის უნარი. ეს არის იმის გამო, რომ სხვადასხვა ხარისხით დაჟანგვის და valences, რომელსაც აქვს აქტიურ ელემენტს. ეს არის თვისება ამ ოჯახს ლითონები.

ამდენად, მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომელიც მდებარეობს შორის სხვა ატომებს, და რომელსაც საკუთარი განსაკუთრებული თვისებები. განვიხილოთ, თუ რა ეს თვისებები უფრო დეტალურად.

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი. ჟანგვის ხარისხი

ჩვენ უკვე მოიყვანა ელექტრონული ფორმულა atom. მისი თქმით, ამ ელემენტს შეუძლია იყოს უფრო პოზიტიური დაჟანგულობის. ესენი არიან:

• 0;
• +2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7.

The Valence ატომის IV. ყველაზე სტაბილურია ამ ნაერთების რომელშიც ღირებულებების მოხდეს მანგანუმის +2, +4, +6. უმაღლესი დაჟანგვის ხარისხით საშუალებას ნაერთების იმოქმედოს, როგორც ძლიერი oxidants. მაგალითად: KMnO _4, Mn ₂ O _7.

ნაერთები ორი შემცირების აგენტები ჰიდროქსიდი, მანგანუმის (II) აქვს amphoteric თვისებები, სჭარბობს ძირითადი. საშუალო ხარისხით დაჟანგვის მაჩვენებლები ქმნიან amphoteric ნაერთი.

ისტორია აღმოჩენის

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომელიც გაიხსნა ერთდროულად, მაგრამ ნელ-ნელა და სხვადასხვა მეცნიერები. თუმცა, მისი კავშირები, ხალხი უძველესი დროიდან. მანგანუმის ოქსიდის (IV) იქნა გამოყენებული დნობის მინის. ერთი იტალიელი განაცხადა, რომ გარდა ამ ნაერთის საღებავები მათი ფერი purple ქიმიური წარმოების მინის. ამასთან, იგივე ნივთიერება ეხმარება აღმოფხვრას სიმღვრივის in ფერადი მინები.

მოგვიანებით ავსტრიაში მეცნიერი Qaim მართავს მიიღო ნაჭერი მეტალიკი მანგანუმის, მოქმედი მაღალი ტემპერატურა pyurolizit (მანგანუმის ოქსიდის (IV)), კალიუმის და ნახშირის. თუმცა, ეს ნიმუში ჰქონდა ბევრი მინარევებისაგან, აღმოფხვრას, რომ მან ვერ, ასე რომ გახსნას ადგილი არ ჰქონია.

მოგვიანებით კიდევ ერთი მეცნიერი სინთეზირებული, როგორც ნარევი, რომელშიც მნიშვნელოვანი წილი მოდიოდა სუფთა მეტალის. ეს იყო Bergman, ადრე აღმოაჩინა ელემენტს ნიკელის. თუმცა, ამ საკითხს ბოლომდე ეს არ იყო, რომ იყოს.

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომელიც მზად არის და იზოლირებული სახით მარტივი ნივთიერება პირველად შეძლო Karlu Sheele 1774. თუმცა, მან ეს I. Hahn, რომელმაც დაასრულა პროცესი დნობის რკინის ცალი. მაგრამ მაშინაც კი, მათ ვერ შეძლეს მთლიანად მოშორება მას მინარევებისაგან და მიიღეთ 100% შეადგინა.

მიუხედავად ამისა, ამ დროს იყო აღმოჩენა ატომი. ეს იგივე მეცნიერები შეეცადნენ მისცეს სახელი პიონერად. მათ ტერმინი manganezium შეირჩა. თუმცა, მას შემდეგ აღმოჩენის მაგნიუმის დაიწყო დაბნეულობა და მანგანუმის სახელი შეიცვალა მიმდინარე (H. David, 1908).

მას შემდეგ, რაც მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომლის თვისებები ძალიან ღირებული მრავალი მეტალურგიული პროცესების, დროთა განმავლობაში საჭირო გახდა მაინც იპოვოს გზა აწარმოოს ის ყველაზე სუფთა სახით. ეს პრობლემა მოგვარდეს მეცნიერები მთელ მსოფლიოში, მაგრამ შეძლო გადაწყდეს მხოლოდ 1919 წელს მეშვეობით მუშაობის რ - საბჭოთა მეცნიერი და ქიმიკოსი. რომ არის, იპოვა მეთოდი, რომელიც შეიძლება იყოს სულფატები და ქლორიდების მანგანუმის ელექტროლიზის მიიღოს სუფთა რკინის ნივთიერება შინაარსი 99,98%. ახლა ეს მეთოდი გამოიყენება მთელ მსოფლიოში.

როგორც ბუნებაში

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, ფოტო მარტივი ნივთიერება, რომელიც შეიძლება იქნას ქვემოთ. ბუნებაში, არსებობს უამრავი იზოტოპების ატომის რაოდენობის ნეიტრონების რომელიც ვარირებს. ამდენად, მასობრივი ნომრები მერყეობს 44-დან to 69. თუმცა, ერთადერთი სტაბილური იზოტოპი ელემენტს, რომელსაც ღირებულება ⁵⁵ Mn, სხვები აქვს negligibly მოკლე ნახევარი ცხოვრება, და არსებობს ძალიან მცირე რაოდენობით.

მას შემდეგ, რაც მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომელიც დაჟანგვის ხარისხით მნიშვნელოვნად განსხვავდება და ნაერთების ბუნებაში, როგორც ეს ქმნის ბევრი. სუფთა სახით, ელემენტს არ არის ნაპოვნი ყველა. სასარგებლო წიაღისეულის და საბადოები მუდმივი მისი მეზობელი - რკინის. სულ შესაძლებელია დანიშნოს ზოგიერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ქანების, რომელიც მოიცავს მანგანუმის.

1. Pyrolusite. ნაერთი, ფორმულით: MnO ₂ * nH ₂ O.
2. Psilomelane მოლეკულა MnO2 * mMnO * nH2O.
3. Manganite ფორმულა MnO * OH.
4. Braunite იშვიათია, ვიდრე სხვები. ფორმულა Mn ₂ O _3.
5. Hausmannite ფორმულა Mn * Mn ₂ O _4.
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2.}
7. მანგანუმის კარბონატული მადნის.
8. Raspberry SPAR სმიტსონიტის ან - MnCO _3.
9. Purple - Mn ₃ PO _4.

გარდა ამისა, შესაძლებელია დანიშნოს რამდენიმე მინერალები, რომელიც ასევე მოიცავს ელემენტი განხილვის სტადიაშია. ესენი არიან:

• კალციტი;
• siderite;
• თიხის მინერალები;
• chalcedony;
• opal;
• ქვიშა და ლამი ნაერთი.

გარდა ამისა, სამთო და დანალექი ქანების, მინერალების, მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომელიც შემადგენლობაში შედის:

1. მცენარეული ორგანიზმები. უდიდესი დისკები ამ ელემენტს: წყალი წაბლი, duckweed, diatoms.
2. Rust სოკოების.
3. ზოგიერთი სახის ბაქტერიების.
4. შემდეგი ცხოველები: წითელი ანტს, კიბოსნაირნი, მოლუსკები.
5. ხალხი - ყოველდღიური საჭიროება დაახლოებით 3-5 მგ.
6. Oceans შეიცავს 0.3% წყალი ამ ელემენტს.
7. საერთო შემცველობა ქერქი 0.1% ისა.

ზოგადად, ეს არის 14 ყველაზე გავრცელებული ელემენტია ყველა ჩვენი პლანეტის. მათ შორის მძიმე მეტალის რკინის მას შემდეგ, რაც მეორე.

ფიზიკური თვისებები

თვალსაზრისით თვისებები მანგანუმის როგორც მარტივი ნივთიერება, არსებობს რამდენიმე ძირითადი ფიზიკური მახასიათებლები იგი.

1. მარტივი ნივთიერება, რომ ეს არის საკმაოდ რთული რკინის (Mohs 'მასშტაბის მაჩვენებელი 4). ფერი - ვერცხლისფერი თეთრი, საჰაერო დაფარული დამცავი ოქსიდი ფილმი გამოუყენებელი მონაკვეთზე.
2. ლღობის 1246 ⁰ C.
3. დუღილის - 2061 ⁰ C.
4. გამტარი თვისებების კარგი, პარამაგნიტური.
5. Metal სიმჭიდროვე 7.44 გ / სმ ^3.
6. არსებობს ამ სახით ოთხი polymorphs (α, β, γ, σ), განსხვავებული სტრუქტურა და ცხაური ფორმა და შეფუთვა სიმჭიდროვე ატომები. ასევე სხვადასხვა მათი დნობის ტემპერატურა.

მეტალურგიის გამოიყენება სამი ძირითადი ფორმები მანგანუმის: β, γ, σ. Alpha იშვიათად, რადგან ეს არის ძალიან მყიფე თავისი თვისებები.

ქიმიური თვისებები

თვალსაზრისით, ქიმიის, მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომლის ion ბრალდებით განსხვავდება +2 to +7. იგი ტოვებს თავისი კვალი თავის საქმიანობაში. თავისუფალი ფორმა მანგანუმის ჰაერში ძალიან ოდნავ რეაგირებს წყლით, ხსნადი dilute მჟავებს. თუმცა, თქვენ უნდა მხოლოდ გაზრდის ტემპერატურა რკინის როგორც აქტიურობა მკვეთრად იზრდება.

აქედან გამომდინარე, მას შეუძლია რეაგირებენ:

• აზოტის;
• ნახშირბადის;
• ჰალოგენები;
• სილიკონი;
• ფოსფორის;
• გოგირდის და სხვა არასამთავრობო ლითონები.

როდესაც თბება ლითონის გარეშე ჰაერში ადვილად გადის შევიდა ორთქლის სახელმწიფო. დამოკიდებულია დაჟანგვის ხარისხით, რომელიც ექსპონატების მანგანუმის და მისი ნაერთები შეიძლება იყოს როგორც შემცირების აგენტები და ჟანგვის აგენტები. ზოგიერთი გამოფენებში amphoteric თვისებები. ასე რომ, ძირითადი მახასიათებელი ნაერთები, რომელიც მას +2. Amphoteric - 4 და ძლიერი ჟანგვის მჟავა შევიდა უმაღლესი ღირებულება +7.

მიუხედავად იმისა, რომ მანგანუმის - გარდამავალი ლითონის კომპლექსური ნაერთების რამდენიმე მისთვის. ეს არის გამო სტაბილური ელექტრონული კონფიგურაცია atom, ამისთვის 3D-sublayer ის შეიცავს 5 ელექტრონები.

მეთოდების მომზადების

არსებობს სამი ძირითადი გზა, რომელიც მანგანუმის მომზადებულია მრეწველობა (ქიმიური ელემენტი). როგორ წავიკითხოთ ლათინური სახელწოდება, ჩვენ უკვე დანიშნული - მანგანუმს. თუ ჩვენ თარგმნა რუსული, ეს იქნება "დიახ, მართლაც განმარტავს discolors". ამიტომ მისი სახელი მანგანუმის საჭირო გამოფენებში თვისებები ცნობილია უძველესი დროიდან.

თუმცა, მიუხედავად იმისა, რომ პოპულარობა, მიიღოს იგი სუფთა სახით გამოყენება მოახერხა მხოლოდ 1919 წელს. ეს კეთდება შემდეგი მეთოდები.

1. ელექტროლიზი, პროდუქტის სარგებელი 99.98%. ამ გზით, მანგანუმის ქიმიური მრეწველობის.
2. Silicothermic და აღდგენის გამოყენებით სილიკონის. ეს მეთოდი არ არის შერწყმა სილიციუმის და მანგანუმის ოქსიდის (IV), რის შედეგადაც სუფთა რკინის. სარგებელი დაახლოებით 68%, იმიტომ, რომ მანგანუმის ნაერთი არის დამზადებული სილიციუმის წელს silicide. ეს მეთოდი გამოიყენება მეტალურგიული მრეწველობა.
3. Aluminothermic საშუალებას - აღდგენა ოპერაციის გამოყენებით ალუმინის. ასევე არ მისცეს ძალიან მაღალი სარგებელი, მანგანუმის დაბინძურებული მინარევებისაგან.

წარმოება ლითონის მნიშვნელოვანია ბევრი პროცესები ხორციელდება მეტალურგია. თუნდაც მცირე დამატებით მანგანუმის შეუძლია ძლიერ გავლენას ახდენს თვისებები შენადნობები. დადასტურდა, რომ ის წვავს ბევრი ლითონები, შევსების მისი კრისტალური მესრის.

მოპოვებისა და წარმოების ეს ელემენტი რუსეთი პირველ ადგილზეა მსოფლიოში. გარდა ამისა, ეს პროცესი ხორციელდება ისეთი ქვეყნები, როგორიცაა:

• ჩინეთში.
• სამხრეთ აფრიკის რესპუბლიკა.
• ყაზახეთში.
• საქართველო.
• უკრაინაში.

მრეწველობაში

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, რომლის გამოყენება მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ მეტალურგიის. არამედ სხვა სფეროებში. გარდა ამისა, ლითონის სუფთა სახით, დიდი მნიშვნელობა აქვს და სხვადასხვა ნაერთების ამ atom. აღნიშნავს მთავარი პირობა.

1. არსებობს რამდენიმე სახის შენადნობები, რომელიც, იმის გამო, რომ მანგანუმის აქვს უნიკალური თვისებები. მაგალითად, Hadfield ფოლადი იმდენად ძლიერი და მტკიცე, რომ იგი გამოიყენება დნობის ნაწილები ექსკავატორი, როკ დამუშავების მანქანები, საფქვავები, ბურთი ქარხნები, აბჯარი ელემენტებს.
2. მანგანუმის დიოქსიდი - ჟანგვითი electroplating სავალდებულო ელემენტს, იგი გამოიყენება, როდესაც შექმნა depolarizer.
3. ბევრი ნაერთები მანგანუმის საჭირო სხვადასხვა სინთეზი ორგანული ნივთიერებები.
4. კალიუმის პერმანგანატის (კალიუმის პერმანგანატის ან) გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ძლიერი ანტისეპტიკური აგენტი.
5. ეს ელემენტი შემადგენლობაში ბრინჯაოს, სპილენძის, აყალიბებს საკუთარი მსუბუქი სპილენძის, რომელიც ემსახურება საწარმოებლად თვითმფრინავი ტურბინების, პირები, და სხვა ნაწილები.

ბიოლოგიური როლი

ყოველდღიური მოთხოვნა ადამიანის მანგანუმის 3-5 მგ. დეფიციტია ამ ელემენტის იწვევს ზეწოლა ნერვული სისტემის, ძილის დარღვევები და შფოთვა, თავბრუსხვევა. მისი როლი სრულად შესწავლილი არ არის, მაგრამ ნათელია, რომ, პირველ რიგში, მას აქვს გავლენა:

• ზრდა;
• საქმიანობის სექსუალური ჯირკვლების
• მუშაობის ჰორმონები;
• ფორმირების სისხლის.

ეს ელემენტი იმყოფება ყველა მცენარეთა, ცხოველთა, კაცი, რომელიც ადასტურებს, რომ მისი მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური როლი.

საინტერესო ინფორმაცია საქონლის

მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, საინტერესო ფაქტები, რომელიც შეიძლება შთაბეჭდილების ყველას, და ცხადი, რამდენად მნიშვნელოვანია. აქ არის ყველაზე ძირითადი პირობა, რომელიც იპოვა თავისი ნიშნის ისტორიაში ლითონის.

1. ჯერ სამოქალაქო ომი, საბჭოთა კავშირის ერთ-ერთი პირველი საექსპორტო პროდუქციის, რომ ეს იყო ore შეიცავს დიდი რაოდენობით მანგანუმის.
2. თუ მანგანუმის დიოქსიდის დაუკრავენ ერთად კალიუმის ჰიდროქსიდი და ნიტრატი და შემდეგ პროდუქტი იხსნება წყალში, კონვერტაციის დაიწყოს გასაკვირი. პირველ რიგში, გადაწყვეტილება გახდება მწვანე და მერე ლურჯი შეფერილობის შეიცვლება მას შემდეგ, - Purple. და ბოლოს, ჟოლოს და თანდათანობით დაეცემა brown ნალექი. თუ ნარევი shake, შემდეგ კვლავ აღდგა მწვანე და ყველა განმეორდეს. ეს არის ამ კალიუმის permanganate და მისი სახელი, რომელიც ითარგმნება, როგორც "მინერალური ქამელეონი".
3. იმ შემთხვევაში, თუ ადგილზე, რათა შემცველი მანგანუმის, მაშინ ქარხანა გაიზრდება და პროდუქტიულობის გაზრდის ფოტოსინთეზს. ზამთრის ხორბლის მარცვალი გახდება უკეთესი.
4. ყველაზე დიდი ბლოკი მინერალური მანგანუმის rhodonite იწონიდა 47 ტონას და ნაპოვნი იქნა ურალის.
5. არსებობს ternary მსუბუქი მოუწოდა manganin. იგი შედგება ელემენტები, როგორიცაა სპილენძი, მანგანუმი და ნიკელს. ეს არის უნიკალური, რომ მას აქვს დიდი ელექტრო წინააღმდეგობა, რომელიც არ არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე, მაგრამ გავლენის ქვეშ არის ზეწოლა.

რა თქმა უნდა, ეს არ არის ყველა იქ არის, ვთქვათ, ამ ლითონის. მანგანუმის - ქიმიური ელემენტი, საინტერესო ფაქტები, რომლებიც საკმაოდ მრავალფეროვანია. მით უმეტეს, თუ ჩვენ ვსაუბრობთ თვისებები, რომ იგი ანიჭებს სხვადასხვა შენადნობები.