แมงกานีส (ธาตุเคมี): คุณสมบัติและการประยุกต์ใช้การกำหนดระดับของการเกิดออกซิเดชันข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่

หนึ่งในโลหะเหล็กที่สำคัญที่สุดคือแมงกานีส นอกจากนี้มันเป็นเรื่องปกติองค์ประกอบค่อนข้างผิดปกติซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ ที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตที่มีความจำเป็นในการจัดทำโลหะผสมจำนวนมากสารเคมี แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมี, รูปภาพที่สามารถมองเห็นด้านล่าง มันเป็นคุณสมบัติและลักษณะของเขาที่กล่าวถึงในบทความนี้

องค์ประกอบทางเคมีลักษณะ

ถ้าเราพูดคุยเกี่ยวกับแมงกานีสเป็นองค์ประกอบ ของระบบเป็นระยะ ๆ สิ่งแรกที่ควรจะเป็นลักษณะตำแหน่งของเขาในนั้น

1. มันจะอยู่ในช่วงเวลาที่ดีที่สี่กลุ่มเจ็ดกลุ่มย่อย
2. หมายเลข Serial - 25. แมงกานีส - องค์ประกอบ ค่าใช้จ่ายของแกน ซึ่งเท่ากับ 25 อะตอม จำนวนอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคนิวตรอนเดียวกัน - 30
3. ค่าของมวลอะตอม - 54.938
4. การกำหนดองค์ประกอบแมงกานีสสารเคมี - Mn
5. ชื่อภาษาละติน - แมงกานีส

ตั้งอยู่ระหว่างโครเมียมและเหล็กซึ่งจะอธิบายความคล้ายคลึงกันกับพวกเขาในลักษณะทางกายภาพและทางเคมี

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมี: โลหะทรานซิ

ถ้าเราพิจารณากำหนดค่าอะตอมอิเล็กตรอนที่กำหนดสูตรของมันจะมีรูปแบบที่: 1s 2s ^{2 2 2} 2p ⁶ 3s 3p ⁶ 4s ² 3d ⁵ มันจะกลายเป็นที่ชัดเจนว่าองค์ประกอบที่ติดต่อรายงาน - เป็นโลหะทรานซิงครอบครัว ห้าอิเล็กตรอนใน 3D-sublevel พูดคุยเกี่ยวกับความมั่นคงของอะตอมซึ่งเป็นที่ประจักษ์ในคุณสมบัติทางเคมีของมัน

ในฐานะที่เป็นโลหะลดคือแมงกานีส แต่ส่วนมากของสารประกอบสามารถประจักษ์และแข็งแรงพอที่ความสามารถในการออกซิไดซ์ นี่คือสาเหตุที่แตกต่างกันของการเกิดออกซิเดชันและ valences ซึ่งมีองค์ประกอบที่ใช้งานอยู่ ซึ่งเป็นคุณลักษณะของครอบครัวของโลหะนี้

ดังนั้นแมงกานีส - ธาตุเคมีที่ตั้งอยู่ในหมู่อะตอมอื่น ๆ และมีลักษณะพิเศษของตัวเอง พิจารณาสิ่งที่คุณสมบัติเหล่านี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมี การศึกษาระดับปริญญาออกซิเดชัน

เราได้อ้างถึงแล้วสูตรอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอม ตามที่เธอองค์ประกอบนี้สามารถที่จะเป็นบวกมากขึ้นออกซิเดชันฯ พวกเขาคือ

• 0;
• 2;
• 3;
• 4;
• 6;
• 7

จุของอะตอมเป็น IV มีเสถียรภาพมากที่สุดเป็นสารประกอบที่ผู้ที่อยู่ในค่าที่เกิดขึ้นในแมงกานีส 2, 4, 6 ระดับสูงสุดของการเกิดออกซิเดชันช่วยให้สารอนุมูลอิสระที่จะทำหน้าที่เป็นที่แข็งแกร่ง ตัวอย่างเช่น: KMnO _4, Mn ₂ O ₇

สารประกอบที่มีสองตัวรีดิวซ์เป็นไฮดรอกไซแมงกานีส (II) มีคุณสมบัติ amphoteric มีความเด่นของขั้นพื้นฐาน องศาระดับกลางของตัวชี้วัดการเกิดออกซิเดชันแบบสารประกอบ amphoteric

ประวัติความเป็นมาของการค้นพบ

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีที่ได้รับการเปิดในครั้งเดียว แต่ค่อยๆโดยนักวิทยาศาสตร์ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตามการเชื่อมต่อของเขาคนใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณ แมงกานีสออกไซด์ (IV) ที่ใช้สำหรับการหลอมแก้ว หนึ่งในอิตาลีระบุว่าการเพิ่มขึ้นของสารนี้สีม่วงสีของพวกเขาในการผลิตทางเคมีของแก้ว พร้อมกับนี้สารเดียวกันจะช่วยขจัดความขุ่นในแก้วสี

ต่อมาในออสเตรียนักวิทยาศาสตร์ Qaim จัดการได้รับชิ้นส่วนของแมงกานีสโลหะทำหน้าที่เกี่ยวกับ pyurolizit อุณหภูมิสูง (แมงกานีสออกไซด์ (IV)), โปแตชและถ่านหิน อย่างไรก็ตามตัวอย่างนี้มีจำนวนมากของสิ่งสกปรกเพื่อขจัดว่าเขาจะไม่ได้ดังนั้นการเปิดไม่ได้เกิดขึ้น

หลังจากนั้นนักวิทยาศาสตร์อีกสังเคราะห์เป็นส่วนผสมซึ่งเป็นสัดส่วนที่สำคัญคิดเป็นโลหะบริสุทธิ์ มันเป็น Bergman ก่อนหน้านี้ค้นพบนิกเกิลองค์ประกอบ แต่ก็นำเรื่องก่อนที่ท้ายที่สุดแล้วมันจะไม่เป็น

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีซึ่งจะถูกจัดเตรียมและแยกได้ในรูปแบบของสารที่ง่ายสำหรับครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จใน Karlu Sheele 1774 แต่เขาก็ทำมันด้วย I. ฮาห์นที่ได้เสร็จสิ้นกระบวนการของชิ้นส่วนโลหะหลอมละลาย แต่ถึงแม้พวกเขาไม่สามารถที่จะสมบูรณ์กำจัดมันสิ่งสกปรกและได้รับผลตอบแทน 100%

แต่มันเป็นเวลานี้คือการค้นพบของอะตอม นักวิทยาศาสตร์เดียวกันนี้ได้พยายามที่จะให้ชื่อเป็นผู้บุกเบิก พวกเขา manganezium ระยะได้รับเลือก แต่หลังจากการค้นพบของแมกนีเซียมเริ่มสับสนและแมงกานีสชื่อก็เปลี่ยนไปในปัจจุบัน (เอชเดวิด 1908)

ตั้งแต่แมงกานีส - ธาตุเคมีที่มีคุณสมบัติที่มีคุณค่ามากสำหรับกระบวนการแปรรูปโลหะจำนวนมากเมื่อเวลาผ่านไปมันก็กลายเป็นสิ่งจำเป็นที่จะยังคงหาวิธีที่จะสร้างมันขึ้นมาในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด ปัญหานี้ถูกแก้ไขได้โดยนักวิทยาศาสตร์ทั่วโลก แต่ก็สามารถที่จะได้รับการแก้ไขเฉพาะในปี 1919 ผ่านการทำงานของ R แักลดซ์ - การนักวิทยาศาสตร์และนักเคมีของสหภาพโซเวียต นั่นคือเขาพบว่าวิธีการที่สามารถของซัลเฟตและคลอไรด์แมงกานีสโดยกระแสไฟฟ้าที่จะได้รับโลหะบริสุทธิ์เนื้อหาสาร 99,98% ใน ตอนนี้วิธีการนี้ถูกนำมาใช้ทั่วทุกมุมโลก

อยู่ในธรรมชาติ

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีรูปของสารที่เรียบง่ายซึ่งสามารถมองเห็นด้านล่าง ในธรรมชาติมีจำนวนมากของไอโซโทปของอะตอมจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกันมาก ดังนั้นตัวเลขมวลแตกต่างกันในช่วงตั้งแต่ 44 ถึง 69 แต่เพียงไอโซโทปของธาตุมีค่า ⁵⁵ Mn, อื่น ๆ มีสั้น negligibly ครึ่งชีวิตหรือมีปริมาณที่น้อยเกินไป

ตั้งแต่แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีซึ่งในระดับของการเกิดออกซิเดชันแตกต่างกันมากและสารในธรรมชาติที่เป็นรูปแบบมาก ในรูปแบบที่บริสุทธิ์องค์ประกอบไม่พบที่ทั้งหมด แร่ธาตุและแร่ถาวรเพื่อนบ้าน - เหล็ก รวมเป็นไปได้ที่จะกำหนดให้บางส่วนของหินที่สำคัญที่สุดซึ่ง ได้แก่ แมงกานีส

1. Pyrolusite สารประกอบของสูตร: MnO ₂ * NH ₂ ทุม
2. Psilomelane โมเลกุล MnO2 * * * * * * * * mMnO nH2O
3. สูตร Manganite MnO * OH
4. Braunite ยากกว่าคนอื่น ๆ สูตรของ Mn ₂ O ₃
5. Mn สูตร Hausmannite * Mn ₂ O ₄
6. Rodonite Mn ₂ (SiO _{3) 2}
7. แร่แมงกานีสคาร์บอเนต
8. ราสเบอร์รี่ rhodochrosite หมัดหรือ - MnCO ₃
9. สีม่วง - Mn ₃ PO ₄

นอกจากนี้ก็เป็นไปได้ที่จะกำหนดให้แร่ธาตุหลายอย่างซึ่งยังรวมถึงองค์ประกอบภายใต้การพิจารณา พวกเขาคือ

• แคลเซียมคาร์บอเนต;
• siderite;
• แร่ดินเหนียว;
• โมรา;
• โอปอล;
• หาดทรายและตะกอนสาร

นอกเหนือไปจากการทำเหมืองแร่และตะกอนหินแร่แมงกานีส - ธาตุเคมีที่มีอยู่ในองค์ประกอบรวมถึง:

1. สิ่งมีชีวิตพืช ไดรฟ์ที่ใหญ่ที่สุดในองค์ประกอบนี้: กระจับแหนไดอะตอม
2. เชื้อราสนิม
3. บางชนิดของเชื้อแบคทีเรีย
4. สัตว์ต่อไปนี้: มดสีแดง, กุ้งหอย
5. คน - ความจำเป็นในชีวิตประจำวันประมาณ 3-5 มิลลิกรัม
6. มหาสมุทรมีน้ำ 0.3% ขององค์ประกอบนี้
7. เนื้อหาทั้งหมดในเปลือกของ 0.1% โดยน้ำหนัก

โดยทั่วไปก็คือ 14 องค์ประกอบที่พบมากที่สุดของทั้งหมดของโลกของเรา ท่ามกลางเหล็กโลหะหนักหลังจากที่เขาสอง

คุณสมบัติทางกายภาพ

จากมุมมองของคุณสมบัติของแมงกานีสเป็นสารที่เรียบง่ายที่มีลักษณะทางกายภาพหลายขั้นพื้นฐานสำหรับมัน

1. ในสารง่ายๆก็คือเป็นโลหะหนักพอสมควร (ดัชนีขนาด Mohs' เป็น 4) สี - สีขาวเงินอากาศปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์ป้องกันในส่วนเงา
2. จุดหลอมละลายของ 1246 ⁰ องศาเซลเซียส
3. เดือด - 2061 ⁰ องศาเซลเซียส
4. คุณสมบัตินำของดีเป็น paramagnetic
5. ความหนาแน่นของโลหะคือ 7.44 กรัม / ซม. ³
6. ที่มีอยู่ในรูปแบบของสี่ polymorphs นี้ (α, β, γ, σ) ที่แตกต่างกันในโครงสร้างและรูปร่างขัดแตะและความหนาแน่นของการบรรจุของอะตอม ที่แตกต่างกันนอกจากนี้ยังมีอุณหภูมิหลอมละลายของพวกเขา

ในโลหะที่ใช้ในสามรูปแบบพื้นฐานของแมงกานีส: β, γ, σ อัลฟาไม่ค่อยเพราะมันเปราะบางเกินไปในคุณสมบัติของมัน

คุณสมบัติทางเคมี

จากมุมมองของเคมีแมงกานีส - ธาตุเคมีที่มีค่าใช้จ่ายแตกต่างกันมากไอออน 2-7 มันจะออกเครื่องหมายบนกิจกรรมของ รูปแบบฟรีแมงกานีสในอากาศทำปฏิกิริยาเล็กน้อยกับน้ำละลายได้ในกรดเจือจาง แต่คุณควรเพิ่มอุณหภูมิของโลหะที่เป็นกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก

ดังนั้นจึงเป็นความสามารถในการทำปฏิกิริยากับ:

• ไนโตรเจน;
• คาร์บอน;
• ฮาโลเจน;
• ซิลิกอน;
• ฟอสฟอรัส;
• กำมะถันและโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ใช่

เมื่อโลหะอุ่นไม่มีอากาศได้อย่างง่ายดายผ่านเข้าไปในรัฐไอ ขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชันซึ่งการจัดแสดงนิทรรศการแมงกานีสและสารประกอบที่สามารถเป็นได้ทั้งการลดตัวแทนและตัวแทนออกซิไดซ์ บางคุณสมบัติ amphoteric จัดแสดง ดังนั้นลักษณะพื้นฐานของสารประกอบซึ่งมัน 2 Amphoteric - 4 และกรดออกซิไดซ์แข็งแกร่งในมูลค่าที่สูงที่สุดของ 7

แม้จะมีความจริงที่ว่าแมงกานีส - เป็นสารประกอบโลหะทรานซิซับซ้อนมีน้อยสำหรับเขา เพราะนี่คือการกำหนดค่าที่มีเสถียรภาพอิเล็กตรอนของอะตอมสำหรับ 3d-ทั้งหลายมันมี 5 อิเล็กตรอน

วิธีการในการเตรียมการ

มีสามวิธีหลักในการที่จะถูกจัดเตรียมแมงกานีสในอุตสาหกรรม (ธาตุเคมี) เป็น วิธีการอ่านชื่อภาษาละตินที่เราได้กำหนดไว้แล้ว - manganum ถ้าเราแปลเป็นภาษารัสเซียก็จะเป็น "ใช่แน่นอนชี้แจง discolors" ดังนั้นชื่อของแมงกานีสจะต้องมีคุณสมบัติเป็นที่รู้จักจากสมัยโบราณมาก

อย่างไรก็ตามแม้จะมีความนิยมที่จะได้รับมันในรูปแบบที่บริสุทธิ์สำหรับใช้การบริหารจัดการเฉพาะในปี 1919 นี้จะกระทำโดยวิธีการดังต่อไปนี้

1. Electrolysis ผลผลิตสินค้าเป็น 99.98% ด้วยวิธีนี้แมงกานีสในอุตสาหกรรมเคมี
2. Silicothermic หรือการกู้คืนโดยใช้ซิลิกอน ด้วยวิธีนี้มีส่วนผสมของซิลิกอนและแมงกานีสออกไซด์ (IV) ซึ่งจะมีผลในโลหะบริสุทธิ์ อัตราผลตอบแทนอยู่ที่ประมาณ 68% เพราะสารแมงกานีสคือการผลิตกับซิลิกอนในซิลิไซด์ วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้ในอุตสาหกรรมโลหะ
3. วิธี Aluminothermic - การดำเนินการกู้คืนโดยใช้อลูมิเนียม นอกจากนี้ยังไม่ให้ผลตอบแทนสูงเกินไปแมงกานีสปนเปื้อนจากสิ่งสกปรก

การผลิตโลหะที่มีความสำคัญสำหรับกระบวนการดำเนินการในหลายโลหะ แม้นอกจากนี้เล็ก ๆ ของแมงกานีสสามารถที่จะมีอิทธิพลอย่างยิ่งคุณสมบัติของโลหะผสมที่ มันเป็นเรื่องที่พิสูจน์ให้เห็นว่ามันละลายโลหะหลายชนิดเติมผลึกตาข่ายของมัน

การสำรวจและการผลิตขององค์ประกอบนี้รัสเซียอันดับแรกในโลก นอกจากนี้กระบวนการนี้จะดำเนินการในประเทศต่าง ๆ เช่น:

• ประเทศจีน
• แอฟริกาใต้
• คาซัคสถาน
• จอร์เจีย
• ยูเครน

ใช้ในอุตสาหกรรม

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมี, การใช้งานที่มีความสำคัญไม่เพียง แต่ในโลหะ แต่ยังอยู่ในพื้นที่อื่น ๆ นอกเหนือไปจากโลหะในรูปแบบบริสุทธิ์ที่มีความสำคัญและสารต่างๆที่ดีของอะตอมนี้ แสดงว่าคนเป็นหลัก

1. มีหลายชนิดของโลหะผสมซึ่งเนื่องจากแมงกานีสมีคุณสมบัติที่ไม่ซ้ำกัน ยกตัวอย่างเช่น เหล็กเสเพล เพื่อให้แข็งแรงและทนทานว่ามันใช้สำหรับชิ้นส่วนถลุงขุด, เครื่องประมวลผลหิน, เครื่องบด, โรงงานลูกองค์ประกอบเกราะ
2. แมงกานีสไดออกไซด์ - ไฟฟ้าออกซิเดชันผูกพันองค์ประกอบจะใช้เมื่อมีการสร้าง depolarizer
3. สารประกอบหลายแมงกานีสมีความจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ต่างๆของสารอินทรีย์
4. ด่างทับทิม (ด่างทับทิมหรือ) ถูกนำมาใช้ในการแพทย์เป็นตัวแทนน้ำยาฆ่าเชื้อที่มีศักยภาพ
5. องค์ประกอบนี้จะรวมอยู่ในองค์ประกอบของสีบรอนซ์ทองเหลืองรูปแบบอัลลอยด์ของตัวเองด้วยทองแดงซึ่งทำหน้าที่ในการผลิตกังหันอากาศยานใบและส่วนอื่น ๆ

บทบาททางชีวภาพ

ความต้องการในชีวิตประจำวันสำหรับแมงกานีสมนุษย์เป็น 3-5 มิลลิกรัม การขาดธาตุนี้จะนำไปสู่การกดขี่ของระบบประสาทที่รบกวนการนอนหลับและความวิตกกังวลอาการวิงเวียนศีรษะ บทบาทของตัวเองยังไม่เข้าใจ แต่มันเป็นที่ชัดเจนว่าเป็นครั้งแรกของทั้งหมดก็มีผลกระทบต่อ:

• การเจริญเติบโต
• การทำงานของต่อมทางเพศ
• การทำงานของฮอร์โมน;
• การก่อตัวของเลือด

องค์ประกอบนี้มีอยู่ในพืชทุกชนิด, สัตว์, มนุษย์ที่พิสูจน์บทบาททางชีวภาพที่มีความสำคัญ

ข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับรายการ

แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีที่ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่สามารถสร้างความประทับใจให้ทุกคนและทำให้มันชัดเจนว่าที่สำคัญก็คือ ที่นี่เป็นคนที่พื้นฐานที่สุดซึ่งพบเครื่องหมายในประวัติศาสตร์ของโลหะ

1. ในช่วงเวลาของสงครามกลางเมืองในสหภาพโซเวียตซึ่งเป็นหนึ่งในสินค้าส่งออกแรกมันเป็นแร่ที่มีจำนวนมากของแมงกานีส
2. ถ้าแมงกานีสไดออกไซด์ที่จะหลอมรวมกับ โพแทสเซียมไฮดรอกไซ และไนเตรทและจากนั้นผลิตภัณฑ์ที่ถูกละลายในน้ำ, การแปลงเริ่มต้นที่น่าแปลกใจ ครั้งแรกที่การแก้ปัญหาจะเปลี่ยนเป็นสีเขียวแล้วสีสีฟ้าจะเปลี่ยนไปหลังจาก - สีม่วง ในที่สุดราสเบอร์รี่และจะค่อยๆลดลงตะกอนสีน้ำตาล หากผสมในการเขย่าแล้วเรียกคืนอีกครั้งสีเขียวและทั้งหมดเกิดขึ้นอีกครั้ง มันเป็นด่างทับทิมนี้และชื่อของมันซึ่งแปลว่า "แร่กิ้งก่า"
3. หากในพื้นดินเพื่อให้ปุ๋ยที่มีแมงกานีสแล้วพืชจะเพิ่มผลผลิตและเพิ่มอัตราการสังเคราะห์แสง เมล็ดข้าวสาลีฤดูหนาวจะฟอร์มดีขึ้น
4. ก้อนที่ใหญ่ที่สุดของ rhodonite แร่แมงกานีสชั่งน้ำหนัก 47 ตันและถูกพบในเทือกเขาอูราล
5. มีโลหะผสมที่เรียกว่าแมงกานิน ternary คือ มันประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆเช่นทองแดงแมงกานีสและนิกเกิล มันเป็นเอกลักษณ์ในการที่จะมีความต้านทานไฟฟ้าขนาดใหญ่ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ แต่อยู่ภายใต้อิทธิพลของความดัน

ของหลักสูตรนี้ไม่ได้ทั้งหมดมีการพูดเกี่ยวกับโลหะนี้ แมงกานีส - องค์ประกอบทางเคมีที่ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจที่มีความหลากหลายมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราพูดคุยเกี่ยวกับคุณสมบัติที่ว่ามันฟาโรห์อัลลอยด์ชนิดต่างๆ