Манган (Mn) – це хімічний елемент із групи перехідних металів, який має атомний номер 25. Він має сірий металевий блиск і є досить твердим і крихким металом при кімнатній температурі.
Фізичні властивості
Нижче наведені основні фізичні властивості мангану:
- Манган має сірий металевий колір та блиск.
- Температура плавлення мангану становить 1246 °C, а температура кипіння – 2061 °C.
- Він має відносну атомну масу 54,94 та атомний номер 25 в періодичній таблиці елементів.
- Манган є твердим і хрупким металом за кімнатної температури.
- У мангану висока теплоємність та теплопровідність.
- Він є магнітним металом та має антиферомагнітну властивість за низьких температур.
- Має низьку електропровідність та високу стійкість до корозії.
Хімічні властивості мангану
Основні хімічні властивості мангану:
- Є доволі активним металом, який реагує з більшістю кислот, утворюючи манган(II) солі та виділяючи водню.
- Він реагує з більшістю неокиснювальних кислот, таких як сульфатна кислота, утворюючи манган(II) солі.
- Манган також може реагувати з лугами, утворюючи манганатні солі та виділяючи водню.
- При нагріванні манган з киснем утворює оксиди мангану (MnO, MnO2 та Mn3O4), які мають різний ступінь окиснення мангану.
- Манган може утворювати сполуки з багатьма елементами, включаючи кисень, сірку, фосфор, азот, вуглець, хлор, бром, йод та інші.
- Він також є важливим елементом для біологічних процесів, так як бере участь у багатьох ферментативних реакціях.
Ізотопи мангану
Манган має п’ять стабільних ізотопів з атомними масами від Mn-55 до Mn-59, а також декілька радіоактивних ізотопів, з яких найбільш стійкі Mn-53 та Mn-54. Нижче наведена таблиця з основними ізотопами мангану та їх властивостями:
Назва ізотопа | Атомна маса | Напівчас розпаду |
---|---|---|
Mn-53 | 52,94129 | 3,7 млн років |
Mn-54 | 53,94036 | стійкий |
Mn-55 | 54,93805 | стійкий |
Mn-56 | 55,93494 | 2,58 години |
Mn-57 | 56,93540 | 1,45 мільйонів років |
Mn-58 | 57,93328 | 6,5 днів |
Mn-59 | 58,93487 | 76,0 діб |
Ізотоп Mn-55 є найбільш поширеним ізотопом мангану у природі та становить більше 98% від усіх виявлених ізотопів мангану.
Біологічна роль мангану
Манган є важливим мікроелементом, необхідним для багатьох біологічних процесів в організмах живих організмів. Деякі з основних біологічних функцій мангану включають:
- Робота ферментів: Манган є необхідним компонентом для декількох ферментів, які беруть участь у різних біохімічних реакціях в організмі. Наприклад, манганові іони необхідні для ферментів, які розкладають вуглеводи та білки.
- Підтримка здоров’я кісток: допомагає забезпечити здоров’я кісток та сприяє їхньому розвитку. Він бере участь у регулюванні обміну кальцію та фосфору, які є важливими компонентами кісток.
- Антиоксидантна дія: Манган має антиоксидантну дію та допомагає запобігати пошкодженню клітин організму від вільних радикалів.
- Робота нервової системи: Манган допомагає підтримувати здоров’я нервової системи та сприяє правильному функціонуванню мозку.
- Регулювання рівня цукру в крові: Манган бере участь у регулюванні рівня глюкози в крові та сприяє збереженню нормального рівня цукру в крові.
Отже, манган має важливу біологічну роль в організмах живих організмів, і його недостатність може призвести до різних захворювань та порушень функціонування організму.
Застосування мангану
Має широке застосування у різних галузях промисловості та науки. Нижче перераховані деякі з найважливіших застосувань мангану:
- Виробництво сталі: Манган є важливим компонентом сталі та чавуну. Додавання мангану у сталь дозволяє покращити міцність, твердість та зносостійкість матеріалу.
- Виробництво батарей: Манганові батареї використовуються в різних електронних пристроях, таких як фотоапарати, годинники та інші пристрої.
- Виробництво сплавів: використовується для виготовлення сплавів з алюмінієм, міддю та іншими металами.
- Виробництво кераміки: Манганові сполуки використовуються як пігменти у виробництві кераміки та скла.
- Виробництво фарб та лаків: Манганові сполуки використовуються як пігменти у фарбах та лаках для надання їм різного кольору.
- Виробництво добрив: використовується як компонент деяких видів добрив, які забезпечують рослини необхідними мікроелементами.
- Медицина: використовується як додатковий компонент у певних лікарських засобах, що забезпечують функціонування мозку та нервової системи.
Часті питання
Є досить твердим і крихким металом при кімнатній температурі.
Валентність мангану може змінюватись від +2 до +7. Найпоширенішими є валентності +2, +4 і +7.
[Ar] 3d5 4s2
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2