Марганец (Mn)
Переходный металлТвёрдое тело
Стандартная относительная атомная масса
54,938044 uЭлектронная конфигурация
[Ar] 4s2 3d5Температура плавления
1245,85 °CТемпература кипения
2060,85 °CПлотность
7300 kg/m³Степени окисления
−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7Электроотрицательность (по Полингу)
1,55Энергия ионизации (1-я)
7,434038 eVГод открытия
1774Атомный радиус
140 pmПодробные сведения
Марганец — это твёрдый, хрупкий переходный металл первого ряда и важный легирующий элемент в сталеплавильном производстве. В природе он встречается главным образом в виде оксидов, карбонатов и силикатов, а не как свободный металл. Его химия примечательна доступностью степеней окисления от +2 до +7, с яркими цветами и выраженным окислительно-восстановительным поведением. Небольшие количества в биологических системах необходимы, особенно в ферментах, но концентрированные соединения и пыль марганца могут быть опасны.
Он серо-белый, напоминает железо, но более твёрдый и очень хрупкий. Металл химически активен и медленно разлагается в холодной воде. Марганец используется для образования многих важных сплавов. Марганец улучшает прокатываемость и ковкость стали, а также повышает прочность, жёсткость, износостойкость и твёрдость.
С алюминием и сурьмой, а особенно с небольшими количествами меди, он образует высоко ферромагнитные сплавы.
Металлический марганец ферромагнитен только после специальной обработки. Чистый металл существует в четырёх аллотропных формах. Альфа-форма стабильна при обычной температуре; γ-марганец, который при обычных температурах переходит в альфа-форму, считается гибким, мягким, легко режущимся и способным к изгибу.
Название происходит от латинского magnes — «магнит», поскольку пиролюзит (MnO2) обладает магнитными свойствами. Он был открыт шведским аптекарем и химиком Карлом-Вильгельмом Шееле в 1774 году. В том же году шведский химик Йохан Готтлиб Ган впервые выделил этот металл.
Предложенный в качестве элемента Карлом Вильгельмом Шееле в 1774 году, марганец был открыт Йоханом Готтлибом Ганом, шведским химиком, путем нагревания минерала пиролюзита (MnO2) в присутствии древесного угля позднее в том же году. Сегодня большую часть марганца по-прежнему получают из пиролюзита, хотя его обычно обжигают в печи с порошкообразным алюминием или обрабатывают серной кислотой (H2SO4) с образованием сульфата марганца (MnSO4), который затем подвергают электролизу.
От латинского слова magnes, магнит, по магнитным свойствам пиролюзита. Признан Карлом Вильгельмом Шееле, Торберном Олофом Бергманом и другими как элемент и выделен Ганом в 1774 году восстановлением диоксида углеродом.
Чистый марганец — серебристо-серый металл с едва заметным розоватым оттенком в свежеприготовленном состоянии. На воздухе он тускнеет и является твёрдым и хрупким, а не ковким. Известно несколько твёрдых аллотропов, и стабильная форма при комнатной температуре имеет сложную кристаллическую структуру.
Большая часть марганца используется в производстве железа и стали, где он удаляет серу и кислород и повышает твердость, прочность и износостойкость. Ферромарганец и силикомарганец являются стандартными легирующими добавками. Марганец также используется в некоторых алюминиевых сплавах и в сухих и щелочных батареях через диоксид марганца, MnO₂. Перманганат калия, KMnO₄, давно применяется как сильный окислитель в химическом синтезе, водоподготовке и аналитической химии.
Почти 90% всего производимого ежегодно марганца используется в производстве стали. Марганец добавляют в расплавленную сталь для удаления кислорода и серы; его легируют со сталью, чтобы облегчить её формование и обработку, а также повысить прочность стали и её стойкость к ударным нагрузкам. Например, рельсы изготавливаются из стали, содержащей до 1,2% марганца. Марганец также используется для придания стеклу аметистового цвета и обусловливает окраску аметистовых драгоценных камней.
Диоксид марганца (MnO2), наиболее распространённое соединение марганца, составляет около 0,14% земной коры. Он используется в сухих элементах питания для предотвращения образования водорода, для удаления зелёной окраски стекла, вызванной присутствием примесей железа, а также как сушильный агент в чёрных красках.
Диоксид (пиролюзит) используется как деполяризатор в сухих элементах и применяется для «обесцвечивания» стекла, окрашенного в зелёный цвет примесями железа. Сам по себе марганец окрашивает стекло в аметистовый цвет и обусловливает окраску настоящего аметиста. Диоксид также используется при получении кислорода и хлора и для сушки чёрных красок. Перманганат является сильным окислителем и используется в количественном анализе и медицине.
Марганец широко распространён в животном царстве. Он является важным микроэлементом и, возможно, необходим для использования витамина B1.
Изотопы в науках о Земле и планетах
Радиоактивный 54Mn (период полураспада 312 дней) использовался как трассер для изучения миграции тяжелых металлов в стоках (вытекающих водах) из горных отходов [109] Australian Government, Australian Nuclear Science and Technology Organisation (Ansto). [Radioisotopes]:/their Role in Society Today/, Australian Government, Australian Nuclear Science and Technology Organisation (Ansto) (2014), Feb. 24; http://www.ansto.gov.au/__data/assets/pdf_file/0018/3564/Radioisotopes.pdf., [110] AUS-e-TUTE for Astute Science Students. Chemistry Tutorial: Summary of Radioactive Particles, Isotopes, Properties and Uses, AUS-e-TUTE for Astute Science Students (2014), Feb. 24; http://www.ausetute.com.au/nuclesum.html..
Изотопы в геохронологии
Радиоактивный изотоп 53Mn образуется при взаимодействии протонов, производимых космическими лучами, с железом в горных породах. Накопление 53Mn, имеющего период полураспада 3,7×106 лет, на поверхности Земли позволяет определять возраста экспозиции форм рельефа космическим лучам и количественно оценивать скорости эрозии. Например, Schaefer et al. [211] J. M. Schaefer, T. Faestermann, G. F. Herzog, K. Knie, G. Korschinek, J. Masarik, A. Meier, M. Poutivtsev, G. Rugel, C. Schlüchter, F. Serifiddin, G. Winckler. Earth Planet. Sci. Lett.251, 334 (2006). исследовали 13 образцов с девяти поверхностей долерита (магматическая порода, содержащая плагиоклаз, пироксен и оливин) в Сухих долинах Антарктиды. Они обнаружили, что наземные концентрации 53Mn хорошо коррелируют с концентрациями 3He и 21Ne, образованных космическими лучами, в тех же образцах (рис. IUPAC.25.1), что указывает на то, что 53Mn образуется непрерывно на месте и сохраняется в течение миллионов лет без потерь. Их результаты показывают, что концентрации 53Mn в горных породах могут использоваться для мониторинга процессов на поверхности Земли в масштабах времени, превышающих 10×106 лет.
Изотопы в медицине
51Mn, 52Mn и 52mMn (с периодами полураспада 46 мин, 5,6 дня и 21 мин соответственно) являются радиоактивными изотопами, испускающими позитроны, которые используются в позитронно-эмиссионной томографии (PET) [212] G. J. Topping, P. Schaffer, C. Hoehr, T. J. Ruth, V. Sossi. Med. Phys.40, 042502 (2013). https://doi.org/10.1118/1.4793756., [213] C. W. Olanow, P. F. Good, H. Shinotoh, K. A. Hewitt, F. Vingerhoets, B. J. Snow, M. F. Beal, D. B. Calne, D. P. Perl. Neurology46, 492 (1996).. Буква m в верхнем индексе 52mMn обозначает метастабильное состояние изотопа.
Марганец обычно образует соединения Mn²⁺, многие из которых имеют бледно-розовую окраску и относительно устойчивы в воде. Более высокие степени окисления важны в оксидах и оксоанионах: диоксид марганца, MnO₂, содержит Mn(IV), тогда как соли перманганата, такие как перманганат калия, KMnO₄, содержат Mn(VII) и являются сильными окислителями. Сульфат марганца(II), MnSO₄, является важной растворимой солью. Карбонат родохрозит, MnCO₃, и смешанные оксидные минералы являются основными природными источниками. Манганат, MnO₄²⁻, зеленый и во многих условиях менее устойчив, чем перманганат.
See more information at the Manganese compound page.
Металлический марганец как твердый кусок не является высокотоксичным, но пыль и пары при добыче, сварке, плавке или шлифовании могут быть вредны при вдыхании. Хроническое избыточное воздействие марганца может повреждать нервную систему и вызывать симптомы, сходные с паркинсонизмом. Сильные окислители, такие как перманганат калия, KMnO₄, могут вызывать ожоги кожи и опасно реагировать с восстановителями или органическими материалами. Обычный марганец в пище необходим, но концентрированное воздействие представляет отдельную опасность.
Воздействие пыли, паров и соединений марганца не должно превышать предельного значения 5 mg/m3 даже в течение коротких периодов из-за уровня токсичности элемента.
Марганец широко распространён в горных породах, почвах, пресных водах и морских осадках. Его подвижность сильно контролируется степенью окисления, pH и доступностью кислорода; Mn²⁺ более растворим, тогда как оксиды Mn(III) и Mn(IV) склонны образовывать нерастворимые покрытия и конкреции. Микроорганизмы могут окислять и восстанавливать марганец и способствовать его круговороту. В водных системах избыток растворённого марганца может окрашивать водопроводные системы и влиять на вкус до достижения уровней токсикологической опасности.
Марганец производят главным образом из оксидных и карбонатных руд, затем по назначению переводят в ферромарганец, силикомарганец, электролитический металлический марганец или марганцевые химические соединения. Поскольку спрос доминируется сталеплавильным производством, потребление больше зависит от строительства, транспорта и выпуска машин, чем от рынков специализированных химикатов. Предложение высококачественной руды географически сосредоточено, и часто требуется обогащение. Переработка осуществляется главным образом косвенно через вторичную сталь, а не посредством извлечения марганца как отдельного продукта. Использование в аккумуляторах приобрело большее значение, но остается отдельным по отношению к намного более крупному металлургическому рынку.
Минералы марганца широко распространены, при этом наиболее обычны оксиды, силикаты и карбонаты. Большие количества марганцевых конкреций обнаружены на океанском дне и могут стать источником марганца. Эти конкреции содержат около 24% марганца, а также многие другие элементы в меньших количествах.
Большая часть марганца сегодня получают из руд, найденных в России, Бразилии, Австралии, Южной Африке, Габоне и Индии. Пиролюзит и родохрозит относятся к наиболее распространённым марганцевым минералам. Металл получают восстановлением оксида натрием, магнием, алюминием или электролизом.
Марганец — умеренно распространённый элемент железного пика, образующийся в звёздном нуклеосинтезе, особенно в процессах, связанных с кремниевым горением и сверхновыми. В каменистых планетах и метеоритах он проявляет геохимическое поведение между литофильными и сидерофильными тенденциями, встречаясь в силикатах, оксидах и фазах, содержащих металл. Его распространённость значительно ниже, чем у железа, но достаточно высока для широкого планетарного распределения.
- Диоксид марганца, MnO₂, является основным деполяризующим материалом во многих цинк-углеродных и щелочных элементах.
- Интенсивный фиолетовый цвет перманганата обусловлен Mn(VII), а не d-электронным переходом.
- Марганцевые конкреции на дне глубокого океана также содержат железо, никель, медь и кобальт.
- Сталь Хэдфилда содержит много марганца и ценится за упрочнение при деформации под ударом.
- Название исторически связано с минералами магнезии, которые в ранней минералогии часто путали.
Изображения
Свойства
Физические свойства
- Атомный радиус (эмпирический)
- 140 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
- Ковалентный радиус
- 139 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
- Ван-дер-ваальсов радиус
- 197 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
- Металлический радиус
- 118 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
- Плотность
- 7300 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
- Молярный объём
- 0,00739 L/mol
- Фаза при стандартных температуре и давлении
- Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
- Температура плавления
- 1245,85 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
- Температура кипения
- 2060,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
- Удельная теплоёмкость
- 0,479 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
- Молярная теплоёмкость
- 26,32 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
- Кристаллическая структура
- Кубическая Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →
Химические свойства
- Электроотрицательность (по Полингу)
- 1,55 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
- Электроотрицательность (по Аллену)
- 1,75
- Сродство к электрону
- -0,5 eV (отрицательное значение — присоединение электрона энергетически невыгодно)
- Энергия ионизации (1-я)
- 7,434038 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (2-я)
- 15,640044 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (3-я)
- 33,668116 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (4-я)
- 51,210176 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
- Энергия ионизации (5-я)
- 72,410249 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
- Степени окисления
- −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
- Валентные электроны
- 7 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
- Электронная конфигурация
- [Ar] 4s2 3d5
Термодинамические свойства
- Критическая точка (температура)
- 4052 °C
- Теплота плавления
- 0,13680883 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
- Теплота испарения
- 2,331969 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
- Теплота сублимации
- 2,914443 eV
- Теплота атомизации
- 2,914443 eV
- Энтальпия атомизации
- 2,936208 eV
Ядерные свойства
- Протоны
- 25 Сравнить Протоны у всех элементов →
- Нейтроны
- 30 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
- Известные изотопы
- 31 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
- Стабильные изотопы
- 1 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
- Наиболее стабильный изотоп
- Mn-55
- Год открытия
- 1774
Распространённость
- Содержание в земной коре
- 950 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
- Содержание в океане
- 2 × 10−4 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →
Кристаллическая структура
- Параметр решётки a
- 889 pm
Электронная структура
- Электроны по оболочкам
- 2, 8, 13, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →
Идентификаторы
- Номер CAS
- 7439-96-5 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
- Символ терма
- 6S5/2
- InChI
- InChI=1S/Mn
- Ключ InChI
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N
Электронная конфигурация Измеренные
Mn: 3d⁵ 4s²[Ar] 3d⁵ 4s²1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²Модель атома
Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.
Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.
Атомный отпечаток
Спектр излучения / поглощения
Распределение изотопов
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 55 Стабильный | 54,93804391 ± 0,00000048 | 100,0000% | Стабильный |
Фаза / агрегатное состояние
Причина: на 1220,8 °C ниже температуры плавления (1245,85 °C)
Схематично, без соблюдения масштаба
Температуры фазовых переходов
Энергии переходов
Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления
Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения
Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации
Плотность
При стандартных условиях
При стандартных условиях
Расширенные данные
Атомные спектры
Показано 10 из 25. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).
Данные о спектральных линиях ?
| Ион | Заряд | Всего линий | Вероятности переходов | Обозначения уровней |
|---|---|---|---|---|
| Mn I | 0 | 631 | 499 | 499 |
| Mn II | +1 | 3975 | 844 | 3781 |
| Mn III | +2 | 86 | 0 | 0 |
| Mn IV | +3 | 50 | 0 | 0 |
| Mn V | +4 | 136 | 112 | 112 |
| Mn VI | +5 | 286 | 97 | 284 |
| Mn VII | +6 | 57 | 26 | 57 |
| Mn VIII | +7 | 49 | 3 | 49 |
| Mn IX | +8 | 43 | 9 | 43 |
| Mn X | +9 | 57 | 18 | 57 |
Данные об энергетических уровнях ?
| Ион | Заряд | Уровни |
|---|---|---|
| Mn I | 0 | 552 |
| Mn II | +1 | 533 |
| Mn III | +2 | 393 |
| Mn IV | +3 | 104 |
| Mn V | +4 | 85 |
| Mn VI | +5 | 116 |
| Mn VII | +6 | 46 |
| Mn VIII | +7 | 32 |
| Mn IX | +8 | 38 |
| Mn X | +9 | 46 |
Ионные радиусы
Показано 10 из 15.
| Заряд | Координация | Спин | Радиус |
|---|---|---|---|
| +2 | 4 | high | 66 пм |
| +2 | 5 | high | 75 пм |
| +2 | 6 | low | 67 пм |
| +2 | 6 | high | 83 пм |
| +2 | 7 | high | 90 пм |
| +2 | 8 | Нет данных | 96 пм |
| +3 | 5 | Нет данных | 57.99999999999999 пм |
| +3 | 6 | low | 57.99999999999999 пм |
| +3 | 6 | high | 64.5 пм |
| +4 | 4 | Нет данных | 39 пм |
Соединения
Изотопы (1)
| Массовое число | Атомная масса (а. е. м.) | Содержание в природе | Период полураспада | Тип распада | |
|---|---|---|---|---|---|
| 55 Стабильный | 54,93804391 ± 0,00000048 | 100,0000% | Стабильный | stable |
Спектральные линии
Показано 50 из 694. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.
| Длина волны (нм) | Интенсивность | Степень ионизации | Тип | Переход | Точность | Источник | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 403.0753 нм | 27000 | Mn I | emission | 3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* | Измеренная | NIST | |
| 403.3062 нм | 19000 | Mn I | emission | 3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* | Измеренная | NIST | |
| 403.4483 нм | 11000 | Mn I | emission | 3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* | Измеренная | NIST | |
| 404.1355 нм | 5600 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 380.6711 нм | 3200 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 382.3507 нм | 2100 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 405.5544 нм | 1900 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 401.81 нм | 1500 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 383.4362 нм | 1300 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 404.8743 нм | 1100 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 405.893 нм | 1100 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 408.2939 нм | 1100 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 408.3628 нм | 1100 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 475.4042 нм | 1000 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8S | Измеренная | NIST | |
| 482.3524 нм | 1000 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8S | Измеренная | NIST | |
| 478.3427 нм | 940 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8S | Измеренная | NIST | |
| 445.1586 нм | 800 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 476.2367 нм | 750 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F* | Измеренная | NIST | |
| 406.173 нм | 730 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(5S).5s f 6S | Измеренная | NIST | |
| 406.3528 нм | 730 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 407.9412 нм | 730 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 380.9592 нм | 700 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 384.1071 нм | 670 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 446.2031 нм | 510 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6D | Измеренная | NIST | |
| 432.6643 нм | 500 | Mn II | emission | 3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 434.3983 нм | 500 | Mn II | emission | 3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 476.6418 нм | 500 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F* | Измеренная | NIST | |
| 383.3861 нм | 480 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 382.3887 нм | 390 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 423.5295 нм | 370 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P* | Измеренная | NIST | |
| 383.9819 нм | 350 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 384.3984 нм | 350 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 441.489 нм | 350 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 476.5846 нм | 300 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F* | Измеренная | NIST | |
| 407.0278 нм | 290 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D* | Измеренная | NIST | |
| 425.7669 нм | 290 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P* | Измеренная | NIST | |
| 426.5923 нм | 290 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P* | Измеренная | NIST | |
| 446.4682 нм | 290 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 602.182 нм | 290 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).5s e 6S | Измеренная | NIST | |
| 428.1097 нм | 270 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P* | Измеренная | NIST | |
| 445.8254 нм | 270 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6D | Измеренная | NIST | |
| 449.8902 нм | 240 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 450.2213 нм | 240 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 443.6357 нм | 210 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D* | Измеренная | NIST | |
| 445.7549 нм | 210 | Mn I | emission | 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6D | Измеренная | NIST | |
| 382.9718 нм | 200 | Mn I | emission | 3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F* | Измеренная | NIST | |
| 384.4166 нм | 200 | Mn II | emission | 3d5.(2F).4s b 3F → 3d5.(4G).4p z 3G* | Измеренная | NIST | |
| 420.63677 нм | 200 | Mn II | emission | 3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4P).4p z 5D* | Измеренная | NIST | |
| 429.22329 нм | 200 | Mn II | emission | 3d5.(2D).4s c 3D → 3d5.(4G).4p z 5F* | Измеренная | NIST | |
| 434.83962 нм | 200 | Mn II | emission | 3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F* | Измеренная | NIST |
Расширенные данные о свойствах
Ковалентные радиусы (расширенные данные)
- Ковалентный радиус (по Пююккё)
- 119 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
- 105 pm
- Ковалентный радиус (по Пююккё, тройная связь)
- 103 pm
- Ковалентный радиус (по Брэггу)
- 147 pm
Ван-дер-ваальсовы радиусы
- Batsanov
- 205 pm
- Alvarez
- 245 pm
- UFF
- 296,1 pm
- MM3
- 224 pm
Атомные и металлические радиусы
- Атомный радиус (по Раму)
- 242 pm
- Металлический радиус (КЧ 12)
- 127 pm
Шкалы нумерации
- Mendeleev
- 55
- Pettifor
- 60
- Glawe
- 72
Шкалы электроотрицательности
- Ghosh
- 0
- Miedema
- 4
- Gunnarsson–Lundqvist
- 5
- Robles–Bartolotti
- 3
Поляризуемость и дисперсия
- Дипольная поляризуемость
- 68 a.u.
- Дипольная поляризуемость (неопределённость)
- 9 a.u.
- C₆
- 552 Ha·Bohr6
- C₆ (Gould–Bučko)
- 635 Ha·Bohr6
Химическое сродство
- Сродство к протону
- 797,3 kJ/mol
- Газофазная основность
- 774,4 kJ/mol
Параметры Мидемы
- Молярный объём по Мидеме
- 7,35 cm3/mol
- Электронная плотность по Мидеме
- 4
Риски поставок и экономика
- Концентрация производства
- 33
- Относительный риск поставок
- 6
- Распределение запасов
- 24
- Политическая стабильность (ведущий производитель)
- 24
- Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
- 44
Фазовые переходы и аллотропные модификации
| Температура плавления | 1519,15 K |
| Температура кипения | 2334,15 K |
| Критическая точка (температура) | 4325,15 K |
Категории степеней окисления
Расширенные справочные данные
Константы экранирования (7)
| n | Орбиталь | σ |
|---|---|---|
| 1 | s | 0,6043 |
| 2 | p | 3,916 |
| 2 | s | 7,2062 |
| 3 | d | 14,4718 |
| 3 | p | 12,8908 |
| 3 | s | 11,9821 |
| 4 | s | 19,7168 |
Подробные данные о кристаллических радиусах (15)
| Заряд | CN | Спин | rcrystal (pm) | Происхождение |
|---|---|---|---|---|
| 2 | IV | HS | 80 | |
| 2 | V | HS | 89 | calculated, |
| 2 | VI | LS | 81 | estimated, |
| 2 | VI | HS | 97 | from r^3 vs V plots, |
| 2 | VII | HS | 104 | calculated, |
| 2 | VIII | 110 | from r^3 vs V plots, | |
| 3 | V | 72 | ||
| 3 | VI | LS | 72 | from r^3 vs V plots, |
| 3 | VI | HS | 78,5 | from r^3 vs V plots, |
| 4 | IV | 53 | from r^3 vs V plots, |
Типы распада изотопов (57)
| Изотоп | Режим | Интенсивность |
|---|---|---|
| 43 | p | — |
| 44 | p | — |
| 45 | p | — |
| 46 | B+ | 100% |
| 46 | B+p | 57% |
| 46 | 2p | 18% |
| 46 | B+A | — |
| 47 | B+ | 100% |
| 47 | B+p | 1,7% |
| 48 | B+ | 100% |
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (504)
| Энергия (eV) | f₁ | f₂ |
|---|---|---|
| 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 |
Дополнительные данные
Оценочная распространённость в земной коре
The estimated element abundance in the earth's crust.
Оценочная распространённость в земной коре
9.50×102 milligrams per kilogram
Источники (1)
- [5] Manganese https://education.jlab.org/itselemental/ele025.html
Оценочная распространённость в океане
The estimated element abundance in the earth's oceans.
Оценочная распространённость в океане
2×10-4 milligrams per liter
Источники (1)
- [5] Manganese https://education.jlab.org/itselemental/ele025.html
Источники
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.
Источники (1)
- [6] Manganese https://periodic.lanl.gov/25.shtml
Источники
(9)
Data deposited in or computed by PubChem
The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.
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.
The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.
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/
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.
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
This section provides all form of data related to element Manganese.
The element property data was retrieved from publications.