Mn 25

Manganese (Mn)

transition-metal
주기: 4 족: 7 블록: d

Solid

표준 원자량

54.938044 u

전자 배치

[Ar] 4s2 3d5

녹는점

1245.85 °C

끓는점

2060.85 °C

밀도

7300 kg/m³

산화 상태

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

전기 음성도(Pauling)

1.55

제1 이온화 에너지

7.434038 eV

발견 연도

1774

원자 반지름

140 pm

상세 정보

이름의 유래 Latin: magnes (magnet); Italian: manganese.
발견 국가 Sweden
발견자 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.

이미지

특성

물리적 특성

원자 반지름(경험값)
140 pm 모든 원소의 원자 반지름(경험값) 비교 →
공유 결합 반지름
139 pm 모든 원소의 공유 결합 반지름 비교 →
반데르발스 반지름
197 pm 모든 원소의 반데르발스 반지름 비교 →
금속 반지름
118 pm 모든 원소의 금속 반지름 비교 →
밀도
7300 kg/m³ 모든 원소의 밀도 비교 →
몰 부피
0.00739 L/mol
STP에서의 상
고체 모든 원소의 STP에서의 상 비교 →
녹는점
1245.85 °C 모든 원소의 녹는점 비교 →
끓는점
2060.85 °C 모든 원소의 끓는점 비교 →
비열
0.479 J/(g·K) 모든 원소의 비열 비교 →
몰 열용량
26.32 J/(mol·K) 모든 원소의 몰 열용량 비교 →
결정 구조
입방 모든 원소의 결정 구조 비교 →

화학적 특성

전기 음성도(Pauling)
1.55 모든 원소의 전기 음성도(Pauling) 비교 →
전기 음성도(Allen)
1.75
전자 친화도
-0.5 eV (음수 값 — 추가 전자를 결합하지 않을 것으로 예측됨)
제1 이온화 에너지
7.434038 eV 모든 원소의 제1 이온화 에너지 비교 →
제2 이온화 에너지
15.640044 eV 모든 원소의 제2 이온화 에너지 비교 →
제3 이온화 에너지
33.668116 eV 모든 원소의 제3 이온화 에너지 비교 →
제4 이온화 에너지
51.210176 eV 모든 원소의 제4 이온화 에너지 비교 →
제5 이온화 에너지
72.410249 eV 모든 원소의 제5 이온화 에너지 비교 →
산화 상태
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 모든 원소의 산화 상태 비교 →
원자가 전자
7 모든 원소의 원자가 전자 비교 →
전자 배치
[Ar] 4s2 3d5

열역학적 특성

임계점(온도)
4052 °C
융해열
0.13680883 eV 모든 원소의 융해열 비교 →
기화열
2.331969 eV 모든 원소의 기화열 비교 →
승화열
2.914443 eV
원자화열
2.914443 eV
원자화 엔탈피
2.936208 eV

핵 특성

양성자 수
25 모든 원소의 양성자 수 비교 →
중성자 수
30 모든 원소의 중성자 수 비교 →
알려진 동위원소 수
31 모든 원소의 알려진 동위원소 수 비교 →
안정 동위원소 수
1 모든 원소의 안정 동위원소 수 비교 →
가장 안정한 동위원소
Mn-55
발견 연도
1774

존재비

존재비(지각)
950 mg/kg 모든 원소의 존재비(지각) 비교 →
존재비(해양)
2 × 10−4 mg/L 모든 원소의 존재비(해양) 비교 →

결정 구조

격자 상수 a
889 pm

전자 구조

전자껍질별 전자 수
2, 8, 13, 2 모든 원소의 전자껍질별 전자 수 비교 →

식별자

CAS 등록 번호
7439-96-5 모든 원소의 CAS 등록 번호 비교 →
항 기호
6S5/2
InChI
InChI=1S/Mn
InChI 키
PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N

전자 배치 측정값

이온 전하
양성자 25
전자 25
전하 중성
배치 Mn: 3d⁵ 4s²
전자 배치
측정값
[Ar] 3d⁵ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²
오비탈 도표
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
5/10 5↑
총 전자 수: 25 홀전자: 5 ?

원자 모형

양성자 25
중성자 30
전자 25
질량수 55
안정성 안정

동위원소에 따라 중성자 수, 질량, 안정성은 달라지지만, 중성 원자의 전자 배치는 달라지지 않습니다.

개략적인 원자 모형이며 실제 비율과 다릅니다.

원자 지문

방출 / 흡수 스펙트럼

25 / 50 (50 세기 정보가 있는 선 50개)
측정값
방출 가시광선: 380–750 nm

동위원소 분포

단일 동위원소 원소
자연적으로 존재하는 유일한 동위원소: 55 — 100.0000%
55100.0000%질량수천연 존재비(%)
질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기
55 안정54.93804391 ± 0.00000048100.0000%안정
측정값

상 / 상태

1 atm / 101.325 kPa
고체 25 °C (298.15 K)

이유: 녹는점(1245.85 °C)보다 1220.8 °C 낮음

녹는점 1245.85 °C
끓는점 2060.85 °C
녹는점 미달 온도 1220.8 °C
0 K 현재 온도: 25 °C 6000 K
상 변화 도표

개략도이며 실제 비율과 다름

고체
액체
기체
녹는점
끓는점
25°C
고체
액체
기체
현재

상전이점

녹는점 문헌값
1245.85 °C
끓는점 문헌값
2060.85 °C
현재 상 계산값
고체

전이 에너지

융해열 문헌값
0.13680883 eV

녹는점에서 1 mol을 녹이는 데 필요한 에너지

기화열 문헌값
2.331969 eV

끓는점에서 1 mol을 기화시키는 데 필요한 에너지

승화열 문헌값
2.914443 eV

승화점에서 1 mol을 승화시키는 데 필요한 에너지

밀도

기준 밀도 문헌값
7300 kg/m³

표준 조건에서

현재 밀도 계산값
7300 kg/m³

표준 조건에서

심화

임계점 문헌값
4052 °C

원자 스펙트럼

전체 25개 중 10개를 표시합니다. 이온 전하순으로 정렬되었습니다(오름차순).

보유 스펙트럼선 데이터 ?

이온전하총 스펙트럼선 수전이 확률준위 표기
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
NIST 보유 스펙트럼선 데이터 →

보유 에너지 준위 데이터 ?

이온전하준위
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
NIST 보유 에너지 준위 데이터 →
25 Mn 54.938044

Manganese — 원자 오비탈 시각화 도구

[Ar]4s23d5
에너지 준위 2 8 13 2
산화 상태 -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Manganese — 원자 오비탈 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다
25 Mn 54.938044

Manganese — 결정 구조 시각화 도구

Primitive Cubic · 피어슨 기호 cP1
실험 기반
피어슨 기호 cP1
배위수 6
충전율 52.000%
Manganese — 결정 구조 시각화 도구 미리보기
Three.js는 요청할 때만 불러옵니다

이온 반지름

전체 15개 중 10개를 표시합니다.

전하배위스핀반지름
+24high66 pm
+25high75 pm
+26low67 pm
+26high83 pm
+27high90 pm
+28해당 없음96 pm
+35해당 없음57.99999999999999 pm
+36low57.99999999999999 pm
+36high64.5 pm
+44해당 없음39 pm

화합물

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

동위원소 (1)

질량수원자 질량(u)천연 존재비반감기붕괴 방식
55 안정54.93804391 ± 0.00000048100.0000%안정
stable
55 안정
원자 질량(u) 54.93804391 ± 0.00000048
천연 존재비 100.0000%
반감기 안정
붕괴 방식
stable

스펙트럼선

전체 694개 중 50개를 표시합니다. 기본적으로 세기가 측정된 스펙트럼선만 표시됩니다.

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

확장 특성

공유 결합 반지름(확장)

공유 결합 반지름(Pyykkö)
119 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 이중 결합)
105 pm
공유 결합 반지름(Pyykkö, 삼중 결합)
103 pm
공유 결합 반지름(Bragg)
147 pm

반데르발스 반지름

Batsanov
205 pm
Alvarez
245 pm
UFF
296.1 pm
MM3
224 pm

원자 및 금속 반지름

원자 반지름(Rahm)
242 pm
금속 반지름(C12)
127 pm

번호 척도

Mendeleev
55
Pettifor
60
Glawe
72

전기 음성도 척도

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

분극률 및 분산

쌍극자 분극률
68 a.u.
쌍극자 분극률(불확도)
9 a.u.
C₆
552 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
635 Ha·Bohr6

화학 친화력

양성자 친화도
797.3 kJ/mol
기체상 염기성
774.4 kJ/mol

미데마 매개변수

미데마 몰 부피
7.35 cm3/mol
미데마 전자 밀도
4

공급 위험 및 경제성

생산 집중도
33
상대적 공급 위험
6
매장량 분포
24
정치적 안정성(최대 생산국)
24
정치적 안정성(최대 매장국)
44

상전이 및 동소체

녹는점1519.15 K
끓는점2334.15 K
임계점(온도)4325.15 K

산화 상태 분류

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

심화 참고 데이터

차폐 상수 (7)
n오비탈σ
1s0.6043
2p3.916
2s7.2062
3d14.4718
3p12.8908
3s11.9821
4s19.7168
결정 반지름 상세 정보 (15)
전하CN스핀rcrystal (pm)기원
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,
동위원소 붕괴 방식 (57)
동위원소모드세기
43p—
44p—
45p—
46B+100%
46B+p57%
462p18%
46B+A—
47B+100%
47B+p1.7%
48B+100%
X선 산란 인자 (504)
에너지 (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

추가 데이터

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.

참고 문헌 (1)

참고 문헌

(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.

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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/

라이선스 안내: 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.

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