← К таблице
Mn 25

Марганец (Mn)

Переходный металл
Период: 4 Группа: 7 Блок: s

Твёрдое тело

Стандартный атомный вес

54.938044 u

Электронная конфигурация

[Ar] 4s2 3d5

Температура плавления

1245.85 °C (1519 K)

Температура кипения

2060.85 °C (2334 K)

Плотность

7300 kg/m³

Степени окисления

−3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7

Электроотрицательность (Полинг)

1.55

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1774

Атомный радиус

140 pm

Дополнительно

Происхождение названия Латинский: magnes (магнит); итальянский: manganese.
Страна открытия Швеция
Первооткрыватели Йохан Ган

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.

Читать про Марганец на Википедии

Изображения

Свойства

Физические

Атомный радиус (эмпир.) 140 pm
Ковалентный радиус 139 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса 197 pm
Металлический радиус 118 pm
Плотность
Молярный объём 0.00739 L/mol
Агрегатное состояние (НУ) solid
Температура плавления 1245.85 °C
Температура кипения 2060.85 °C
Удельная теплоёмкость 0.479 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость 26.32 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура cubic

Химические

Электроотрицательность (Полинг) 1.55
Электроотрицательность (Аллен) 1.75
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления −3, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
Валентные электроны 7
Электронная конфигурация
Электронная конфигурация (сокр.)

Термодинамические

Критическая точка (температура) 4052 °C
Теплота плавления 0.13680883 eV
Теплота парообразования 2.331969 eV
Теплота возгонки 2.914443 eV
Теплота атомизации 2.914443 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Стабильные изотопы 1
Год открытия 1774

Распространённость

Распространённость (земная кора) 950 мг/кг
Распространённость (океан)

Реакционная способность

N/A

Кристаллическая структура

Параметр решётки a 889 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке 2, 8, 13, 2

Идентификаторы

Номер CAS 7439-96-5
Термный символ
InChI InChI=1S/Mn
InChI Key PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Measured

Заряд иона
Протоны 25
Электроны 25
Заряд Neutral
Конфигурация Mn: 3d⁵ 4s²
Electron configuration
Measured
[Ar] 3d⁵ 4s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d⁵ 4s²
Orbital diagram
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
5/10 5↑
Всего электронов: 25 Неспаренных: 5 ?

Модель атома

Protons 25
Neutrons 30
Electrons 25
Mass number 55
Stability Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

25 / 50 (50 with intensity)
Measured
Испускание Видимый: 380–750 нм
Источник: NIST Atomic Spectra Database Длины волн в воздухе

Распределение изотопов

Моноизотопный элемент
Единственный природный изотоп: 55 — 100.0000%
55100.0000%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
55 Стабильный54,93804391 ± 0,00000048100.0000%Стабильный
Measured

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 1220.8 °C ниже точки плавления (1245.85 °C)

Температура плавления 1245.85 °C
Температура кипения 2060.85 °C
Ниже точки плавления на 1220.8 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Solid
Liquid
Gas
Melting
Boiling
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Literature
1245.85 °C
Температура кипения Literature
2060.85 °C
Текущая фаза Calculated
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Literature
0.13680883 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Literature
2.331969 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Literature
2.914443 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Literature
7300 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Calculated
7300 kg/m³

При нормальных условиях

Дополнительно

Критическая точка Literature
4052 °C

Атомные спектры

Показано 10 из 25 Атомные спектры. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Состав спектральных линий ?

IonЗарядTotal linesTransition probabilitiesLevel designations
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 Lines Holdings →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядLevels
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 Levels Holdings →
25 Mn 54.938044

Manganese — Визуализатор атомных орбиталей

[Ar]4s23d5
Уровни энергии 2 8 13 2
Степени окисления -3, -1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7
HOMO 3d n=3 · l=2 · m=-2
Manganese — превью визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
25 Mn 54.938044

Manganese — Визуализатор кристаллической структуры

Primitive Cubic · Pearson cP1
Экспериментальные
Pearson cP1
Коорд. № 6
Упаковка 52.000%
Manganese — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

Показано 10 из 15 Ионные радиусы.

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+24high66 пм
+25high75 пм
+26low67 пм
+26high83 пм
+27high90 пм
+28N/A96 пм
+35N/A57.99999999999999 пм
+36low57.99999999999999 пм
+36high64.5 пм
+44N/A39 пм

Соединения

Mn
54.938 а.е.м.
Mn+2
54.938 а.е.м.
Mn+3
54.938 а.е.м.
Mn
53.940 а.е.м.
Mn
55.939 а.е.м.
Mn
51.946 а.е.м.
Mn
52.941 а.е.м.
Mn
50.948 а.е.м.
Mn
54.938 а.е.м.
Mn
56.938 а.е.м.
Mn+2
51.946 а.е.м.

Изотопы (1)

Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим распада
55 Стабильный54,93804391 ± 0,00000048100.0000%Стабильный
stable
55 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 54,93804391 ± 0,00000048
Природная распространённость 100.0000%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

Показано 50 из 694 Спектральные линии. По умолчанию показаны только спектральные линии с измеренной интенсивностью.

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтадия ионизацииТипПереходТочностьИсточник
403.0753 нм27000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*ИзмереноNIST
403.3062 нм19000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*ИзмереноNIST
403.4483 нм11000Mn Iemission3d5.4s2 a 6S → 3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P*ИзмереноNIST
404.1355 нм5600Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
380.6711 нм3200Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
382.3507 нм2100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
405.5544 нм1900Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
401.81 нм1500Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
383.4362 нм1300Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
404.8743 нм1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
405.893 нм1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
408.2939 нм1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
408.3628 нм1100Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
475.4042 нм1000Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SИзмереноNIST
482.3524 нм1000Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SИзмереноNIST
478.3427 нм940Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 8P* → 3d5.4s.(7S).5s e 8SИзмереноNIST
445.1586 нм800Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
476.2367 нм750Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*ИзмереноNIST
406.173 нм730Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(5S).5s f 6SИзмереноNIST
406.3528 нм730Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
407.9412 нм730Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
380.9592 нм700Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
384.1071 нм670Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
446.2031 нм510Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DИзмереноNIST
432.6643 нм500Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*ИзмереноNIST
434.3983 нм500Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*ИзмереноNIST
476.6418 нм500Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*ИзмереноNIST
383.3861 нм480Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
382.3887 нм390Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
423.5295 нм370Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*ИзмереноNIST
383.9819 нм350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
384.3984 нм350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
441.489 нм350Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
476.5846 нм300Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4F*ИзмереноNIST
407.0278 нм290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6D*ИзмереноNIST
425.7669 нм290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*ИзмереноNIST
426.5923 нм290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*ИзмереноNIST
446.4682 нм290Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
602.182 нм290Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).5s e 6SИзмереноNIST
428.1097 нм270Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p y 4P*ИзмереноNIST
445.8254 нм270Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DИзмереноNIST
449.8902 нм240Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
450.2213 нм240Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
443.6357 нм210Mn Iemission3d6.(5D).4s a 4D → 3d6.(5D).4p z 4D*ИзмереноNIST
445.7549 нм210Mn Iemission3d5.(6S).4s.4p.(3P*) z 6P* → 3d5.4s.(7S).4d e 6DИзмереноNIST
382.9718 нм200Mn Iemission3d6.(5D).4s a 6D → 3d6.(5D).4p z 6F*ИзмереноNIST
384.4166 нм200Mn IIemission3d5.(2F).4s b 3F → 3d5.(4G).4p z 3G*ИзмереноNIST
420.63677 нм200Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4P).4p z 5D*ИзмереноNIST
429.22329 нм200Mn IIemission3d5.(2D).4s c 3D → 3d5.(4G).4p z 5F*ИзмереноNIST
434.83962 нм200Mn IIemission3d5.(4F).4s a 5F → 3d5.(4G).4p z 5F*ИзмереноNIST

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)  
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)  
Ковалентный радиус (Пюккё, тройная связь)  
Ковалентный радиус (Брэгг)  

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Batsanov  
Alvarez  
UFF  
MM3  

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)  
Металлический радиус (C12)  

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость  
Дипольная поляризуемость (погр.)  
C₆  
C₆ (Gould–Bučko)  

Химическое сродство

Сродство к протону  
Основность в газовой фазе  

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы  
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Распределение запасов
Политическая стабильность (топ-производитель)
Политическая стабильность (топ-запасы)

Фазовые переходы и аллотропы

Температура плавления1519.15 K
Температура кипения2334.15 K
Критическая точка (температура)4325.15 K

Категории степеней окисления

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

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (7)
nОрбитальσ
1s0.6043
2p3.916
2s7.2062
3d14.4718
3p12.8908
3s11.9821
4s19.7168
Детализация кристаллических радиусов (15)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
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,
Режимы распада изотопов (57)
ИзотопРежимИнтенсивность
43p—
44p—
45p—
46B+100%
46B+p57%
462p18%
46B+A—
47B+100%
47B+p1.7%
48B+100%
Факторы рассеяния X‑лучей (504)
Энергия (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

Дополнительные данные

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.

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Посетить источник Лицензия
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.

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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/

Посетить источник Лицензия
Примечание к лицензии: 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.

Посетить источник Лицензия
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

Посетить источник Лицензия
8 PubChem Elements
Manganese

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

Лицензия
9 PubChem Elements
Manganese

The element property data was retrieved from publications.

Лицензия

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.