Марганец – один из самых популярных и распространённых металлов, который используется в разных сферах деятельности. В почвах он встречается в виде оксидов и гидроксидов и циклически проходит через различные степени окисления. Он примерно похож на железо по своим химическим и физическим свойствам, но тверже и хрупче.
Весь природный марганец предоставляет собой стабильный изотоп марганца-55. Говоря о положении марганца в периодической системе, важно указать, что это химически активный элемент розовато-серого цвета, символом которого является Mn. Он принадлежит к седьмой группе и относится к 4 периоду в таблице Менделеева. Его атомный номер 25. Сам атом состоит из положительно заряженного ядра, внутри которого 25 протонов, 30 нейтронов, а по четырем орбитам движутся 25 электронов. По шкале Полинга элемент имеет электроотрицательность 1.55.
Свойства марганца
Марганец – переходной металл – имеет определенные физические и химические свойства, благодаря чему широко используется при производстве различных изделий. Среди основных стоит выделить то, что металл трудно плавится, но легко окисляется на воздухе. В чистом виде он реакционноспособен. В виде порошка металл горит при взаимодействии с кислородом, вступает в реакцию с водой и растворяется в разбавленных кислотах, образуя водород и соответствующие соли.
Температура плавления металла составляет 1247°С, температура кипения – 2061°С. Подобно железу, элемент горит в кислороде/воздухе при повышенных температурах и постепенно разлагает воду в холодном состоянии, но быстро при нагревании.
После соответствующей обработки металл становится ферромагнитом. Он реагирует со многими неметаллами при повышенной температуре, но вообще никак не реагирует при комнатной. За исключением водорода, металл напрямую соединяется с бором, фосфором, углеродом, кремнием и серой.
История открытия
Определившись с тем, какое место в периодической системе занимает марганец, следует рассказать, каким способом элемент вообще был открыт. Известно, что Mn в форме пиролюцита из черной руды использовался еще 30 000 лет назад. В 1740 берлинский технолог Иоганн Потт исследовал его химическим путем и доказал, что в нем не содержится железо, как это предполагалось ранее.
Как самостоятельный материал, марганец был открыт в 1775 году шведским химиком Йоханом Готлибом Ганом путем нагревания минерального пиролюзита в присутствии древесного угля. Хотя сам процесс производства был описан несколькими годами ранее Игнатием Кайном. На сегодняшний день элемент практически полностью изучен и широко применяется в промышленных целях.
Сферы применения марганца
Почти 90% элемента, производимого ежегодно, используется в производстве стали. Вот другие области применения Mn:
- деполяризация сухих клеток;
- в качестве легирующего металла в стали и других сплавах;
- в качестве красителя для придания стеклу цвета аметиста и цвета аметистовых драгоценных камней;
- оксид марганца широко используется в удобрениях и для керамики;
- перманганат калия применяется в качестве дезинфицирующего средства.
