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Mn 25

Manganese (Mn)

transition-metal
Período: 4 Grupo: 7 Bloco: d

Solid

Peso atômico padrão

54,938044 u

Configuração eletrônica

[Ar] 4s2 3d5

Ponto de fusão

1245,85 °C

Ponto de ebulição

2060,85 °C

Densidade

7300 kg/m³

Estados de oxidação

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

Eletronegatividade (Pauling)

1,55

Energia de ionização (1ª)

7,434038 eV

Ano da descoberta

1774

Raio atômico

140 pm

Detalhes

Origem do nome Latin: magnes (magnet); Italian: manganese.
País da descoberta Sweden
Descobridores 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.

Imagens

Propriedades

Química

Eletronegatividade (Pauling)
1,55 Comparar Eletronegatividade (Pauling) de todos os elementos →
Eletronegatividade (Allen)
1,75
Afinidade eletrônica
-0,5 eV (valor negativo — prevê-se que o átomo não capte um eletrão adicional)
Energia de ionização (1ª)
7,434038 eV Comparar Energia de ionização (1ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (2ª)
15,640044 eV Comparar Energia de ionização (2ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (3ª)
33,668116 eV Comparar Energia de ionização (3ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (4ª)
51,210176 eV Comparar Energia de ionização (4ª) de todos os elementos →
Energia de ionização (5ª)
72,410249 eV Comparar Energia de ionização (5ª) de todos os elementos →
Estados de oxidação
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Comparar Estados de oxidação de todos os elementos →
Elétrons de valência
7 Comparar Elétrons de valência de todos os elementos →
Configuração eletrônica
[Ar] 4s2 3d5

Termodinâmica

Ponto crítico (temperatura)
4052 °C
Calor de fusão
0,13680883 eV Comparar Calor de fusão de todos os elementos →
Calor de vaporização
2,331969 eV Comparar Calor de vaporização de todos os elementos →
Calor de sublimação
2,914443 eV
Calor de atomização
2,914443 eV
Entalpia de atomização
2,936208 eV

Nuclear

Prótons
25 Comparar Prótons de todos os elementos →
Nêutrons
30 Comparar Nêutrons de todos os elementos →
Isótopos conhecidos
31 Comparar Isótopos conhecidos de todos os elementos →
Isótopos estáveis
1 Comparar Isótopos estáveis de todos os elementos →
Isótopo mais estável
Mn-55
Ano da descoberta
1774

Abundância

Abundância (crosta terrestre)
950 mg/kg Comparar Abundância (crosta terrestre) de todos os elementos →
Abundância (oceano)
2 × 10−4 mg/L Comparar Abundância (oceano) de todos os elementos →

Estrutura cristalina

Constante de rede a
889 pm

Estrutura eletrônica

Elétrons por camada
2, 8, 13, 2 Comparar Elétrons por camada de todos os elementos →

Identificadores

Número CAS
7439-96-5 Comparar Número CAS de todos os elementos →
Símbolo de termo
6S5/2
InChI
InChI=1S/Mn
Chave InChI
PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N

Configuração eletrônica Medido

Carga do íon
Prótons 25
Elétrons 25
Carga Neutro
Configuração Mn: 3d⁵ 4s²
Configuração eletrônica
Medido
[Ar] 3d⁵ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²
Diagrama de orbitais
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
5/10 5↑
Total de elétrons: 25 Desemparelhados: 5 ?

Modelo atômico

Prótons 25
Nêutrons 30
Elétrons 25
Número de massa 55
Estabilidade Estável

Os isótopos alteram o número de nêutrons, a massa e a estabilidade — não a configuração eletrônica de um átomo neutro.

Modelo atômico esquemático, sem escala.

Assinatura atômica

Espectro de emissão / absorção

25 / 50 (50 50 com intensidade)
Medido
Emissão Visível: 380–750 nm

Distribuição isotópica

Elemento monoisotópico
Único isótopo de ocorrência natural: 55 — 100,0000%
55100,0000%Número de massaAbundância natural (%)
Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vida
55 Estável54,93804391 ± 0,00000048100,0000%Estável
Medido

Fase / Estado

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

Motivo: 1220,8 °C abaixo do ponto de fusão (1245,85 °C)

Ponto de fusão 1245,85 °C
Ponto de ebulição 2060,85 °C
Abaixo do ponto de fusão em 1220,8 °C
0 K Temperatura atual: 25 °C 6000 K
Linha do tempo das fases

Esquemático, sem escala

Sólido
Líquido
Gás
Fusão
Ebulição
25°C
Sólido
Líquido
Gás
Atual

Pontos de transição de fase

Ponto de fusão Literatura
1245,85 °C
Ponto de ebulição Literatura
2060,85 °C
Fase atual Calculado
Sólido

Energias de transição

Calor de fusão Literatura
0,13680883 eV

Energia necessária para fundir 1 mol no ponto de fusão

Calor de vaporização Literatura
2,331969 eV

Energia necessária para vaporizar 1 mol no ponto de ebulição

Calor de sublimação Literatura
2,914443 eV

Energia necessária para sublimar 1 mol no ponto de sublimação

Densidade

Densidade de referência Literatura
7300 kg/m³

Em condições padrão

Densidade atual Calculado
7300 kg/m³

Em condições padrão

Avançado

Ponto crítico Literatura
4052 °C

Espectros atômicos

Mostrando 10 de 25. Ordenado por carga do íon (ordem crescente).

Dados de linhas disponíveis ?

ÍonCargaTotal de linhasProbabilidades de transiçãoDesignações dos níveis
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
Dados de linhas disponíveis no NIST →

Dados de níveis disponíveis ?

ÍonCargaNíveis
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
Dados de níveis disponíveis no NIST →
25 Mn 54.938044

Manganese — Visualizador de orbitais atômicos

[Ar]4s23d5
Níveis de energia 2 8 13 2
Estados de oxidação -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Manganese — Prévia do visualizador de orbitais atômicos
O Three.js é carregado apenas quando solicitado
25 Mn 54.938044

Manganese — Visualizador de estruturas cristalinas

Primitive Cubic · Pearson cP1
Experimental
Pearson cP1
Nº de coord. 6
Empacotamento 52.000%
Manganese — Prévia do visualizador de estruturas cristalinas
O Three.js é carregado apenas quando solicitado

Raios iônicos

Mostrando 10 de 15.

CargaCoordenaçãoSpinRaio
+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

Compostos

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

Isótopos (1)

Número de massaMassa atômica (u)Abundância naturalMeia-vidaModo de decaimento
55 Estável54,93804391 ± 0,00000048100,0000%Estável
stable
55 Estável
Massa atômica (u) 54,93804391 ± 0,00000048
Abundância natural 100,0000%
Meia-vida Estável
Modo de decaimento
stable

Linhas espectrais

Mostrando 50 de 694. Por padrão, são mostradas apenas as linhas espectrais com intensidade medida.

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

Propriedades ampliadas

Raios covalentes (dados ampliados)

Raio covalente (Pyykkö)
119 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação dupla)
105 pm
Raio covalente (Pyykkö, ligação tripla)
103 pm
Raio covalente (Bragg)
147 pm

Raios de van der Waals

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

Raios atômicos e metálicos

Raio atômico (Rahm)
242 pm
Raio metálico (C12)
127 pm

Escalas de numeração

Mendeleev
55
Pettifor
60
Glawe
72

Escalas de eletronegatividade

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

Polarizabilidade e dispersão

Polarizabilidade dipolar
68 a.u.
Polarizabilidade dipolar (incerteza)
9 a.u.
C₆
552 Ha·Bohr6
C₆ (Gould–Bučko)
635 Ha·Bohr6

Afinidade química

Afinidade protônica
797,3 kJ/mol
Basicidade em fase gasosa
774,4 kJ/mol

Parâmetros de Miedema

Volume molar de Miedema
7,35 cm3/mol
Densidade eletrônica de Miedema
4

Risco de abastecimento e economia

Concentração da produção
33
Risco relativo de abastecimento
6
Distribuição das reservas
24
Estabilidade política (maior produtor)
24
Estabilidade política (detentor das maiores reservas)
44

Transições de fase e alótropos

Ponto de fusão1519,15 K
Ponto de ebulição2334,15 K
Ponto crítico (temperatura)4325,15 K

Categorias de estados de oxidação

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

Dados de referência avançados

Constantes de blindagem (7)
nOrbitalσ
1s0,6043
2p3,916
2s7,2062
3d14,4718
3p12,8908
3s11,9821
4s19,7168
Detalhes dos raios cristalinos (15)
CargaCNSpinrcrystal (pm)Origem
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,
Modos de decaimento dos isótopos (57)
IsótopoModoIntensidade
43p—
44p—
45p—
46B+100%
46B+p57%
462p18%
46B+A—
47B+100%
47B+p1,7%
48B+100%
Fatores de espalhamento de raios 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

Dados adicionais

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.

Referências (1)

Referências

(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 sobre a licença: 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 sobre a licença: 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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