Манган е хемиски елемент со симбол Mn и атомски број 25.Во природата не е пронајден како слободни елемент , но често може да се најде во минерали кои се во комбинација со железо. Манганот е метал со важни индустриски метални легури , особено во не’рѓосувачките челици.
Историски,манганот е именуван за пиролузит и други црни минерали од регионот на Магнезија во Грција, кој пак го дал своето име за магнезиум и магнетит од железна руда . До средината на 18 век, шведско-германскиот хемичар Карл Вилхелм Шеле го користел пиролузитот за да произведе хлор. Шеле и другите биле свесни дека пиролузитот (сега познат како манган диоксид) содржел нов елемент, но тие не можеле да го изолираат. Јохан Готлиб Ган бил првиот кој изолирал нечист примерок на манганов метал во 1774, што тој го постигнал со намалување на диоксидот со јаглерод.
Манган фосфатот се користи за заштита од ' рѓа и корозија на челик. Јонизираниот манган се користи индустриски како пигмент од различни бои, кои зависат од оксидационата состојба на јоните. Перманганите на алкалните и земноалканите метали се моќни оксидирачи. Манган диоксидот се користи како катоден (електронски акцептор) материјал во цинк-јаглеродот и алкалните батерии.
Во биологијата, јоните на манган(II) функционираат како кофактори за голем број различни ензими со многу функции. electronic-book Мангановите ензими се особено неопходни при детоксикација на слободните радикали на супероксид во организмите кои мора да се справат со елементарениот кислород. Манганот, исто така функционира во кислород -развивачкиот комплекс на фотосинтетичните растенија. Додека елементот е потребен траен минерал за сите познати живи организми, тој, исто така делува како невротоксин во поголеми количини. Особено преку вдишување, може да предизвика манганизам, состојба кај цицачите што доведува до невролошки оштетувања, кои понекогаш се неповратни.
Особености
Физички својства лево|мини|Електролитички рафинирани манган чипови и 1 cм3 коцка Манганот е сребрено-сив метал кој личи на железо.Тој е тежок и многу кршлив, тешко се соединува ,но лесно оксидира. Манганот и неговите заеднички јони се парамагнети. Полека се распаѓа во воздухот и оксидира ("рѓосува") како што железото во вода содржи растворен кислород.
Изотопи Природниот манган е составен од еден стабилен изотоп, 55Mn. Осумнаесет радиоизотопи се изолирани и опишани, почнувајќи со атомска тежина од 46 u (46Mn) до 65 u (65Mn). Најстабилните се 53Mn со полуживот од 3.7 милиони години, 54Mn со полуживот од 312.3 дена, и 52Mn со полуживот од 5.591 дена. Сите останати радиоактивни изотопи имаат полуживотот помал од три часа, а поголемиот дел помал од една минута. Основниот режим на распаѓање пред најзастапениот стабилен изотопот, 55Mn, е фаќањето на електрони, а основните режим после е бета распаѓањето. Манганот, исто така, има три мета состојби.
Манганот е дел од железната група на елементи, за кои се смета дека се синтетизираат во големите ѕвезди непосредно пред супернова експлозијата. 53Mn се распаѓа на 53Cr со полуживот од 3.7 милиони години. Поради неговиот релативно краток полживот, 53Mn е релативно редок, произведен од страна на влијанието на космичките зраци врз железото. Манганската изотопска содржината обично се комбинира со содржината на изотопите на хромот и притоа нашле примена во изотопската геохемија и радиометричко датирање. Mn–Cr изотопските односи ги зајакнуваат доказите од 26Ал и 107Pd за раната историја на сончевиот Систем. Варијациите во односите 53Cr/52Cr и Mn/Cr од неколку метеорити укажува на почетниот 53Mn/55Mn однос, што пак укажува на тоа дека Mn–Cr изотопскиот состав мора да произлезе од in situ распаѓањето на 53Mn во диференцираните планетарни тела. Оттука, 53Mn дава дополнителни докази за нуклеосинтетските процеси веднаш пред соединувањето на сончевиот Систем.
Хемиски својства лево|мини|Манган(II) хлорид кристали – бледо розовата боја на Mn(II) солите е поради спин-забранетата 3d транзиција. Најчестите состојби на оксидација на манганот се +2, +3, +4, +6, и +7, иако сите оксидациски состојби од -3 до +7 се забележани. Mn2+ често се натпреварува со Mg2+ во биолошките системи.Манганските соединенија каде што манганот е во оксидациона состојба +7, кои најчесто се ограничени на нестабилниот оксид Mn2O7, соединенијата на интензивно виолетовиот пармаганат анјон MnO4−, и неколку оксихариди (MnO3F и MnO3Cl), се моќни оксидирачки агенси. Соединенијата со оксидациски состојби +5 (сина) и +6 (зелена), се силни оксидирачки агенси и се подложни на диспропорционализација. лево|мини|Воден раствор на KMnO4 кој ја илустрира темната виолетова боја на Mn(VII) како што тоа се случува во перманганат. Најстабилната состојба на оксидација за манган е +2, која има бледа розова боја, и се позати многу соединенија на манган(II) , како што се манган(II) сулфат (MnSO4) и манган(II) хлорид (MnCl2). Оваа оксидациона состојба исто така се среќава и во минералниот родохрозит (манган(II) карбонат). Манган(II) најчесто постои со висок спин, S = 5/2 основна состојба поради високата енергија за спарување на манган(II). Сепак, постојат неколку примери за низок спин како што е S =1/2 манган(II). Не постојат прецизни d–d транзиции во манган(II), што пак објаснува зашто манган(II) соединенијата се обично бледи до безбојни.Rayner-Canham, Geoffrey and Overton, Tina (2003) Descriptive Inorganic Chemistry, Macmillan, p. 491, .
Оксидациони состојби на манган 0 +1 +2 , , +3 , , +4 +5 +6 +7 , Заедничките оксидациони состојби се затемнети Оксидационата состојба +3 е позната во соединенијата како манган(III) ацетат, но тие се доста моќни оксидирачки агенси кои исто така се склони кон диспропорционализација во растворот, формирајќи манган(II) и манган(IV). Цврстите соединенија на манган(III) се одликуваат со силна виолетово-црвена боја и предност за искривена октаедрична координација што произлегува од ефектот Јан-Телер.
Оксидациската состојба +5 може да се произведе со растворање на манган диоксид во стопен натриум нитрит. Манганите (VI) солите можат да се произведат со растворање на Mn соединенија, како што е манган диоксид, во стопени алкали додека се изложени на воздух. Перманганат (оксидациска состојба +7 ) соединенијата се виолетови, и може да му дадат на стаклото виолетова боја. Калиум перманганатот, натриум перманганатот, и бариум перманганатот се моќни оксидирачи. Калиум перманганатот , исто така познат како кристали на Конди, е најчесто користен лабораториски реагенс поради неговите оксидирачки својства; се користи како актуелен лек (на пример, при третман на болести на риби). Растворите на калиум перманганатот биле помеѓу првите дамки и фиксативи кои се користени во подготовката на биолошки клетки и ткива за електронска микроскопија.
Историја Потеклото на името манган е комплекснo. Во античките времиња, два црни минерали од Магнезија (сместена во рамките на модерна Грција) биле именувани како (magnes) магнес од нивното место на потекло, но се разликувале по полот. Машкиот магнес (magnes) привлекувал железо, а железната руда сега позната како ловестон или магнетит, најверојатно ни го дала и терминот магнет. Женската магнес руда не привлекувала железо, но била користена за обезбојување на стаклото. Овој женски магнес подоцна бил наречен магнезија, позната сега во модерните времиња како пиролузит или манган диоксид. Ниту овој минерал ниту елементарениот манган се магнетни. Во 16 век, манган диоксидот бил наречен manganesum (забелешка на две ns наместо еден) од производителите на стакло, можеби како корупцијата и конкатенација на два збора, со оглед на тоа што алхемичарите и производителите на стакло на крајот морале да ја разликуваат магнезиската негра (црната руда) од магнезијата алба (бела руда од Магнезија исто така корисна за производство на стакло). Мишел Меркати ја нарекол магнезија negra manganesa, и најпосле металот изолиран од тоа станал познат како манган (германски: Mangan). Името магнезија на крајот било искористено само за бела магнезија алба (магнезиум оксид), кој го добил името магнезиум за слободни елемент кога бил изолиран многу подоцна. алт=A drawing of a left-facing bull, in black, on a cave wall|лево|мини|Некои од пештерските цртежи во пештерата Ласко , Франција, користени пигменти засновани на манган. Неколку шарени оксиди на манган, како на пример манган диоксид, се во изобилство во природата и се користат како пигменти уште од камено доба. Пештерските цртежи во Гаргас кои се стари 30,000 до 24,000 години содржат мангански пигменти.
Манганските соединенија ги користеле египетскате и римскате производители на стакло или за да додадат или за да отстранат боја од стаклото. Употребата како "стакларски сапун" продолжила преку средниот век до модерните времиња и очигледно во стаклото од 14 век од Венеција. мини|Кредитот за првиот изолирачки манган обично се дава на Јохан Готлиб Ган. Бидејќи бил користен во производството на стакло, манган диоксидот бил достапен за експерименти од алхемичарите, првите хемичари. Игнатиус Готфрид Каим (1770) и Јохан Глаубер (17 век) откриле дека манган диоксидот може да се претвори во перманганат, корисен лабораториски реагенс . До средината на 18 век, шведскиот хемичар Карл Вилхелм Шеле користел манган диоксид за произведство на хлор. Прво, хлороводородна киселина, или мешавина од разредена сулфурна киселина и натриум хлорид била направена за да реагира со манган диоксид, подоцна се користела хлороводородна киселина од процесот Лебланк и манган диоксидот бил рециклиран од процесот Велдон. Производството на хлор и агенсите за белење хипохлорит било голем потрошувач на мангановите руди.
Шеле и други хемичари биле свесни дека манган диоксидот содржел нов елемент, но тие не можеле да го изолираат. Јохан Готлиб Ган бил првиот кој изолирал нечист примерок од манган метал во 1774, со намалување на диоксидот со јаглерод.
Содржината на манган во некои железни руди што се користеле во Грција довеле до шпекулации дека челикот произведен од таа руда содржи дополнителни манган, што пак го прави спартанскиот челик исклучително тежок. Околу почетокот на 19 век, манганот се користел во производството на челик и добиени се неколку патенти. Во 1816 година ,било документирано дека железо легирано со манган било потешко, но не и поцврсто. Во 1837, британски академик Џејмс Купер забележал поврзаност помеѓу големата изложеност на рударите на манган со форма на паркинсонова болест. Во 1912 година, американските патенти биле доделени за заштита на огненото оружје против ' рѓа и корозија со електрохемиски преврски со манган фосфат, и процесот оттогаш се користи за широка употреба.
Пронајдокот на Лекланшеовата ќелија во 1866 и понатамошното подобрување на батериите кои содржат манган диоксид како катоден деполаризатор ја зголемила побарувачката на манган диоксид. До развој на батериите со никел-кадмиум и литиум, повеќето батерии содржеле манган. Цинк-јаглеродната батеријата и алкалната батерија вообичаено користат индустриски произведен манган диоксид, бидејќи природниот манган диоксид содржи нечистотии. Во 20-от век, манган диоксидот бил широко користен како катод за комерцијални суви батерии за еднократна употреба како за стандардните (цинк-јаглеродни), така и за алкалните типови.
Настанување и производство Манганот состои околу 1000 ppm (0.1%) од Земјината кора, дванаесеттиот најзастапен од елементите на кората. Почвата содржи 7-9000 ппм на манган со просек од 440 ппм. Морската вода има само 10 ppm манган и атмосферата содржи 0.01 µg/м3. Манганот се јавува главно како пиролузит (MnO2), браунит, (Mn2+Mn3+6)(SiO12), псимилелан (Ba,H2O)2Mn5Л10, и во помала мера како родохрозит (MnCO3). центар|120x120пксцентар|160x160пксцентар|185x185пксцентар|144x144пксцентар|152x152пксМанганова рудаПсиломелан (манган руда)Шпигелајзен е метална легура со содржина на манган околу 15%Манган оксид дендрити на варовник од Солнхофен, Германија – еден вид на псевдофосил. Скалата е во ммМинерален родохрозит(манган(II) карбонат) мини|Процент на производство на манган во 2006 година по земји