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Mn 25

Manganese (Mn)

transition-metal
Periodo: 4 Gruppo: 7 Blocco: d

Solid

Peso atomico standard

54,938044 u

Configurazione elettronica

[Ar] 4s2 3d5

Punto di fusione

1245,85 °C

Punto di ebollizione

2060,85 °C

Densità

7300 kg/m³

Stati di ossidazione

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

Elettronegatività (Pauling)

1,55

Energia di ionizzazione (1ª)

7,434038 eV

Anno della scoperta

1774

Raggio atomico

140 pm

Dettagli

Origine del nome Latin: magnes (magnet); Italian: manganese.
Paese della scoperta Sweden
Scopritori Johann Gahn

Manganese is a hard, brittle first-row transition metal and an essential alloying element in steelmaking. It occurs in nature mainly as oxides, carbonates, and silicates rather than as the free metal. Its chemistry is notable for accessible oxidation states from +2 to +7, with strong colors and redox behavior. Small biological amounts are essential, especially in enzymes, but concentrated manganese compounds and dusts can be hazardous.

It is gray-white, resembling iron, but is harder and very brittle. The metal is reactive chemically and decomposes slowly in cold water. Manganese is used to form many important alloys. Manganese improves rolling and forging qualities in steel, along with adding strength, stiffness, wear resistance, hardness.

With aluminum and antimony, and especially with small amounts of copper, it forms highly ferromagnetic alloys.

Manganese metal is ferromagnetic only after special treatment. The pure metal exists in four allotropic forms. The alpha form is stable at ordinary temperature; gamma manganese, which changes to alpha at ordinary temperatures, is said to be flexible, soft, easily cut, and capable of being bent.

The name derives from the Latin magnes for "magnet" since pyrolusite (MnO2) has magnetic properties. It was discovered by the Swedish pharmacist and chemist Carl-Wilhelm Scheele in 1774. In the same year, the Swedish chemist Johan Gottlieb Gahn first isolated the metal.

Proposed to be an element by Carl Wilhelm Scheele in 1774, manganese was discovered by Johan Gottlieb Gahn, a Swedish chemist, by heating the mineral pyrolusite (MnO2) in the presence of charcoal later that year. Today, most manganese is still obtained from pyrolusite, although it is usually burned in a furnace with powdered aluminum or is treated with sulfuric acid (H2SO4) to form manganese sulfate (MnSO4), which is then electrolyzed.

From the Latin word magnes, magnet, from magnetic properties of pyrolusite. Recognized by Carl Wilhelm Scheele, Torbern Olof Bergman, and others as an element and isolated by Gahn in 1774 by reduction of the dioxide with carbon.

Immagini

Proprietà

Chimiche

Elettronegatività (Pauling)
1,55 Confronta Elettronegatività (Pauling) di tutti gli elementi →
Elettronegatività (Allen)
1,75
Affinità elettronica
-0,5 eV (valore negativo — l'atomo non dovrebbe legare un elettrone extra)
Energia di ionizzazione (1ª)
7,434038 eV Confronta Energia di ionizzazione (1ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (2ª)
15,640044 eV Confronta Energia di ionizzazione (2ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (3ª)
33,668116 eV Confronta Energia di ionizzazione (3ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (4ª)
51,210176 eV Confronta Energia di ionizzazione (4ª) di tutti gli elementi →
Energia di ionizzazione (5ª)
72,410249 eV Confronta Energia di ionizzazione (5ª) di tutti gli elementi →
Stati di ossidazione
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Confronta Stati di ossidazione di tutti gli elementi →
Elettroni di valenza
7 Confronta Elettroni di valenza di tutti gli elementi →
Configurazione elettronica
[Ar] 4s2 3d5

Termodinamiche

Punto critico (temperatura)
4052 °C
Calore di fusione
0,13680883 eV Confronta Calore di fusione di tutti gli elementi →
Calore di vaporizzazione
2,331969 eV Confronta Calore di vaporizzazione di tutti gli elementi →
Calore di sublimazione
2,914443 eV
Calore di atomizzazione
2,914443 eV
Entalpia di atomizzazione
2,936208 eV

Abbondanza

Abbondanza (crosta terrestre)
950 mg/kg Confronta Abbondanza (crosta terrestre) di tutti gli elementi →
Abbondanza (oceano)
2 × 10−4 mg/L Confronta Abbondanza (oceano) di tutti gli elementi →

Struttura cristallina

Costante reticolare a
889 pm

Struttura elettronica

Elettroni per guscio
2, 8, 13, 2 Confronta Elettroni per guscio di tutti gli elementi →

Identificativi

Numero CAS
7439-96-5 Confronta Numero CAS di tutti gli elementi →
Simbolo di termine
6S5/2
InChI
InChI=1S/Mn
Chiave InChI
PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N

Configurazione elettronica Misurato

Carica ionica
Protoni 25
Elettroni 25
Carica Neutro
Configurazione Mn: 3d⁵ 4s²
Configurazione elettronica
Misurato
[Ar] 3d⁵ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²
Diagramma degli orbitali
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
5/10 5↑
Elettroni totali: 25 Spaiati: 5 ?

Modello atomico

Protoni 25
Neutroni 30
Elettroni 25
Numero di massa 55
Stabilità Stabile

Gli isotopi modificano il numero di neutroni, la massa e la stabilità — non la configurazione elettronica di un atomo neutro.

Modello atomico schematico, non in scala.

Impronta atomica

Spettro di emissione / assorbimento

25 / 50 (50 50 con intensità)
Misurato
Emissione Visibile: 380–750 nm

Distribuzione isotopica

Elemento monoisotopico
Unico isotopo presente in natura: 55 — 100,0000%
55100,0000%Numero di massaAbbondanza naturale (%)
Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivita
55 Stabile54,93804391 ± 0,00000048100,0000%Stabile
Misurato

Fase / Stato

1 atm / 101,325 kPa
Solido 25 °C (298,15 K)

Motivo: 1220,8 °C sotto il punto di fusione (1245,85 °C)

Punto di fusione 1245,85 °C
Punto di ebollizione 2060,85 °C
Sotto il punto di fusione di 1220,8 °C
0 K Temperatura attuale: 25 °C 6000 K
Sequenza delle fasi

Schema non in scala

Solido
Liquido
Gas
Fusione
Ebollizione
25°C
Solido
Liquido
Gas
Attuale

Punti di transizione di fase

Punto di fusione Letteratura
1245,85 °C
Punto di ebollizione Letteratura
2060,85 °C
Fase attuale Calcolato
Solido

Energie di transizione

Calore di fusione Letteratura
0,13680883 eV

Energia necessaria per fondere 1 mol al punto di fusione

Calore di vaporizzazione Letteratura
2,331969 eV

Energia necessaria per vaporizzare 1 mol al punto di ebollizione

Calore di sublimazione Letteratura
2,914443 eV

Energia necessaria per sublimare 1 mol al punto di sublimazione

Densità

Densità di riferimento Letteratura
7300 kg/m³

In condizioni standard

Densità attuale Calcolato
7300 kg/m³

In condizioni standard

Avanzate

Punto critico Letteratura
4052 °C

Spettri atomici

Sono visualizzati 10 di 25. Ordinamento per carica ionica crescente.

Righe disponibili ?

IoneCaricaRighe totaliProbabilità di transizioneDesignazioni dei livelli
Mn I 0631499499
Mn II +139758443781
Mn III +28600
Mn IV +35000
Mn V +4136112112
Mn VI +528697284
Mn VII +6572657
Mn VIII +749349
Mn IX +843943
Mn X +9571857
Righe disponibili nel NIST →

Livelli disponibili ?

IoneCaricaLivelli
Mn I 0552
Mn II +1533
Mn III +2393
Mn IV +3104
Mn V +485
Mn VI +5116
Mn VII +646
Mn VIII +732
Mn IX +838
Mn X +946
Livelli disponibili nel NIST →
25 Mn 54.938044

Manganese — Visualizzatore degli orbitali atomici

[Ar]4s23d5
Livelli energetici 2 8 13 2
Stati di ossidazione -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Manganese — Anteprima del visualizzatore degli orbitali atomici
Three.js viene caricato soltanto su richiesta
25 Mn 54.938044

Manganese — Visualizzatore della struttura cristallina

Primitive Cubic · Pearson cP1
Sperimentale
Pearson cP1
N. coord. 6
Impacchettamento 52.000%
Manganese — Anteprima del visualizzatore della struttura cristallina
Three.js viene caricato soltanto su richiesta

Raggi ionici

Sono visualizzati 10 di 15.

CaricaCoordinazioneSpinRaggio
+24high66 pm
+25high75 pm
+26low67 pm
+26high83 pm
+27high90 pm
+28N/D96 pm
+35N/D57.99999999999999 pm
+36low57.99999999999999 pm
+36high64.5 pm
+44N/D39 pm

Composti

Mn
54,938 u
Mn+2
54,938 u
Mn+3
54,938 u
Mn
53,940 u
Mn
55,939 u
Mn
51,946 u
Mn
52,941 u
Mn
50,948 u
Mn
54,938 u
Mn
56,938 u
Mn+2
51,946 u

Isotopi (1)

Numero di massaMassa atomica (u)Abbondanza naturaleEmivitaModalità di decadimento
55 Stabile54,93804391 ± 0,00000048100,0000%Stabile
stable
55 Stabile
Massa atomica (u) 54,93804391 ± 0,00000048
Abbondanza naturale 100,0000%
Emivita Stabile
Modalità di decadimento
stable

Righe spettrali

Sono visualizzati 50 di 694. Per impostazione predefinita sono mostrate soltanto le righe spettrali con intensità misurata.

Lunghezza d'onda (nm)IntensitàStadio di ionizzazioneTipoTransizioneAccuratezzaFonte
403.0753 nm27000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*MisurataNIST
403.3062 nm19000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*MisurataNIST
403.4483 nm11000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*MisurataNIST
404.1355 nm5600Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
380.6711 nm3200Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
382.3507 nm2100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
405.5544 nm1900Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
401.81 nm1500Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
383.4362 nm1300Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
404.8743 nm1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
405.893 nm1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
408.2939 nm1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
408.3628 nm1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
475.4042 nm1000Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SMisurataNIST
482.3524 nm1000Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SMisurataNIST
478.3427 nm940Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SMisurataNIST
445.1586 nm800Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
476.2367 nm750Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*MisurataNIST
406.173 nm730Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(5S).5s f 6SMisurataNIST
406.3528 nm730Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
407.9412 nm730Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
380.9592 nm700Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
384.1071 nm670Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
446.2031 nm510Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DMisurataNIST
432.6643 nm500Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*MisurataNIST
434.3983 nm500Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*MisurataNIST
476.6418 nm500Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*MisurataNIST
383.3861 nm480Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
382.3887 nm390Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
423.5295 nm370Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*MisurataNIST
383.9819 nm350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
384.3984 nm350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
441.489 nm350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
476.5846 nm300Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*MisurataNIST
407.0278 nm290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*MisurataNIST
425.7669 nm290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*MisurataNIST
426.5923 nm290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*MisurataNIST
446.4682 nm290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
602.182 nm290Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).5s e 6SMisurataNIST
428.1097 nm270Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*MisurataNIST
445.8254 nm270Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DMisurataNIST
449.8902 nm240Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
450.2213 nm240Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
443.6357 nm210Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*MisurataNIST
445.7549 nm210Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DMisurataNIST
382.9718 nm200Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*MisurataNIST
384.4166 nm200Mn IIemission3d5.(2F).4s b 3F → 3d5.(4G).4p z 3G*MisurataNIST
420.63677 nm200Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4P).4p z 5D*MisurataNIST
429.22329 nm200Mn IIemission3d5.(2D).4s c 3D → 3d5.(4G).4p z 5F*MisurataNIST
434.83962 nm200Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*MisurataNIST

Proprietà estese

Raggi covalenti (dati estesi)

Raggio covalente (Pyykkö)
119 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame doppio)
105 pm
Raggio covalente (Pyykkö, legame triplo)
103 pm
Raggio covalente (Bragg)
147 pm

Raggi di van der Waals

Batsanov
205 pm
Alvarez
245 pm
UFF
296,1 pm
MM3
224 pm

Raggi atomici e metallici

Raggio atomico (Rahm)
242 pm
Raggio metallico (C12)
127 pm

Scale di numerazione

Mendeleev
55
Pettifor
60
Glawe
72

Scale di elettronegatività

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
5
Robles–Bartolotti
3

Polarizzabilità e dispersione

Polarizzabilità dipolare
68 a.u.
Polarizzabilità dipolare (inc.)
9 a.u.
C₆
552 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
635 Ha·Bohr6

Affinità chimica

Affinità protonica
797,3 kJ/mol
Basicità in fase gassosa
774,4 kJ/mol

Parametri di Miedema

Volume molare di Miedema
7,35 cm3/mol
Densità elettronica di Miedema
4

Rischio di approvvigionamento ed economia

Concentrazione della produzione
33
Rischio relativo di approvvigionamento
6
Distribuzione delle riserve
24
Stabilità politica (principale produttore)
24
Stabilità politica (principale detentore di riserve)
44

Transizioni di fase e allotropi

Punto di fusione1519,15 K
Punto di ebollizione2334,15 K
Punto critico (temperatura)4325,15 K

Categorie degli stati di ossidazione

+6 extended
+4 main
−3 extended
0 extended
+5 extended
+2 main
+1 extended
+3 extended
+7 main
−1 extended

Dati di riferimento avanzati

Costanti di schermaggio (7)
nOrbitaleσ
1s0,6043
2p3,916
2s7,2062
3d14,4718
3p12,8908
3s11,9821
4s19,7168
Dettaglio dei raggi cristallini (15)
CaricaCNSpinrcrystal (pm)Origine
2IVHS80
2VHS89calculated,
2VILS81estimated,
2VIHS97from r^3 vs V plots,
2VIIHS104calculated,
2VIII110from r^3 vs V plots,
3V72
3VILS72from r^3 vs V plots,
3VIHS78,5from r^3 vs V plots,
4IV53from r^3 vs V plots,
Modalità di decadimento degli isotopi (57)
IsotopoModalitàIntensità
43p—
44p—
45p—
46B+100%
46B+p57%
462p18%
46B+A—
47B+100%
47B+p1,7%
48B+100%
Fattori di diffusione dei raggi X (504)
Energia (eV)f₁f₂
10—1,8899
10,1617—1,92644
10,3261—1,96368
10,4931—2,00165
10,6628—2,04035
10,8353—2,0798
11,0106—2,12001
11,1886—2,161
11,3696—2,20278
11,5535—2,24537

Dati aggiuntivi

Sources

Sources of this element.

Manganese minerals are widely distributed, with oxides, silicates, and carbonates being the most common. Large quantities of manganese nodules are found on the ocean floor and may become a source of manganese. These nodules contain about 24% manganese, together with many other elements in lesser abundance.

Most manganese today is obtained from ores found in Russia, Brazil, Australia, South Africa, Gabon, and India. Pyrolusite and rhodochrosite are among the most common manganese minerals. The metal is obtained by reduction of the oxide with sodium, magnesium, aluminum, or by electrolysis.

Riferimenti (1)

Riferimenti

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Mn

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Manganese

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

Nota sulla licenza: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Manganese

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

Nota sulla licenza: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Manganese

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Manganese

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Manganese

This section provides all form of data related to element Manganese.

9 PubChem Elements
Manganese

The element property data was retrieved from publications.

Ultimo aggiornamento:

Dati verificati:

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