Mangan është një element kimik që ka simbolin Mn, numri atomik 25, pesha standarde atomike 54.938, në tabelën periodike gjendet në periudhën 4, grupi 7, blloku-d, metal kalimtar. Emrin e mori nga fjala latine magnes që do të thotë magnet sepse pirroluziti (MnO2) – magnesia nigra mendohej të ishte një lloj magneziti.
Mangan (Mn), element kimik, një nga metalet e bardha të argjendta, të forta, të brishtë të Grupit 7 (VIIb) të tabelës periodike. Ai u njoh si element në 1774 nga kimisti suedez Carl Wilhelm Scheele ndërsa punonte me mineralin piroluzit dhe u izolua në të njëjtin vit nga bashkëpunëtori i tij, Johan Gottlieb Gahn. Edhe pse përdoret rrallë në formë të pastër, mangani është thelbësor për prodhimin e çelikut.
[: Mangani është një metal i fortë, i brishtë, argjendtë, që shpesh gjendet në minerale në kombinim me hekurin. I izoluar për herë të parë në vitet 1770, mangani është një metal tranzicioni me shumë përdorime të aliazheve industriale, veçanërisht në çeliqet inox. Përmirëson forcën, punueshmërinë dhe rezistencën ndaj konsumit. Oksidi i manganit përdoret si një agjent oksidues, si një aditiv gome dhe në prodhimin e qelqit, plehrat dhe qeramikën. Sulfati i manganit mund të përdoret si fungicid.
Mangani është gjithashtu një element thelbësor dietik njerëzor, i rëndësishëm në metabolizmin e makronutrientëve, formimin e kockave dhe sistemet mbrojtëse të radikaleve të lira. Është një përbërës kritik në dhjetëra proteina dhe enzima. Gjendet kryesisht në kocka, por edhe në mëlçi, veshka dhe tru. Në trurin e njeriut, mangani është i lidhur me metaloproteinat e manganit, veçanërisht sintetazën e glutaminës në astrocitet.
Mangani në formën e kripës së thellë vjollcë permanganati i kaliumit përdoret zakonisht në laboratorë si oksidues. Permanganati i kaliumit përdoret gjithashtu si biocid në trajtimin e ujit.
Ndodh në vendet aktive në disa enzima. Me interes të veçantë është përdorimi i një grupi Mn-O, kompleksi që evoluon oksigjenin, në prodhimin e oksigjenit nga bimët.
Vetitë fizike
Mangani është një metal gri argjendi që i ngjan hekurit. Është i fortë dhe shumë i brishtë, i vështirë për t’u shkrirë, por oksidohet lehtësisht. Mangani dhe jonet e tij të zakonshme janë paramagnetike. Mangani njolloset ngadalë në ajër dhe oksidohet (“ndryshket”) si hekuri në ujë që përmban oksigjen të tretur. [1]
Vetitë e Manganit në tabel – wikipedia
| Mangan: simboli Mn, periudha 4, grupi 7, blloku-d, metal |
| Numri atomik (Z): 25 |
Pesha standarde atomike Ar°(Mn): • 54.938043±0.000002, • 54.938±0.001 (shkurtuar) |
| Konfigurimi i elektroneve: [Ar] 3d5 4s2 |
| Elektronet për guaskë 2, 8, 13, 2 |
| Vetitë fizike |
| Faza në STP: e fortë |
| Pika e shkrirjes: 1519 K (1246 °C, 2275 °F) |
| Pika e vlimit: 2334 K (2061 °C, 3742 °F) |
| Dendësia (në 20° C): 7.476 g/cm3, kur është i lëngshëm (në MP): 5.95 g/cm3 |
| Nxehtësia e shkrirjes: 12.91 kJ/mol |
| Nxehtësia e avullimit: 221 kJ/mol |
| Kapaciteti i nxehtësisë molare: 26.32 J/(mol· K) |
| Kapaciteti specifik i nxehtësisë: 479.086 J/(kg· K) |
| Vetitë atomike |
| Gjendja e oksidimit: të zakonshme: +2, +4, +7, (−3, −2, −1, 0, +1, +3, +5, +6) |
| Elektronegativiteti Shkalla Pauling: 1.55 |
| Energjitë e jonizimit: • 1: 717.3 kJ/mol, • 2: 1509.0 kJ/mol, • 3: 3248 kJ/mol, • (më shumë) |
| Rrezja atomike Empirike: 127 p.m. (pikometër) |
| Fortësia e Mohs: 6.0 |
| Fortësia Brinell: 196 MPa |
| Numri CAS: 7439-96-5 |
| Histori |
| Emërtimi: pas Magnezisë, Greqi |
| Zbulimi: Carl Wilhelm Scheele (1774) |
| Izolimi i parë: Johann Gottlieb Gahn (1774) |
| Izotopet kryesore: 52Mn, (), 53Mn, 54Mn, 55Mn (bollëk: 100% e qëndrueshme) |
| – |
Ndodhia, përdorimet dhe vetitë
[: Mangani i kombinuar me elementë të tjerë është i shpërndarë gjerësisht në koren e Tokës. Mangani është i dyti pas hekurit midis elementëve të tranzicionit në bollëkun e tij në koren e Tokës; Është afërsisht i ngjashëm me hekurin në vetitë e tij fizike dhe kimike, por është më i fortë dhe më i brishtë. Ndodh në një numër depozitash të konsiderueshme, nga të cilat mineralet më të rëndësishme (të cilat janë kryesisht okside) përbëhen kryesisht nga dioksidi i manganit (MnO2) në formën e pirolusitit, romanecitit dhe wad. Mangani është thelbësor për rritjen e bimëve dhe është i përfshirë në asimilimin e nitrateve në bimët jeshile dhe algat. Është një element gjurmë thelbësor në kafshët më të larta, në të cilat merr pjesë në veprimin e shumë enzimave. Mungesa e manganit shkakton atrofinë e testikujve. Një tepricë e këtij elementi në bimë dhe kafshë është toksike.
Mineralet e manganit prodhohen kryesisht nga Australia, Afrika e Jugut, Kina, Gaboni dhe Brazili. Zona të mëdha të dyshemesë së oqeanit janë të mbuluara me nyjet e manganit, të quajtura edhe nyje polimetalike, betonime mangani me pak hekur, silikon dhe alumini. Sasia e manganit në nyjet vlerësohet të jetë shumë më e madhe se ajo në rezervat e tokës.
Pjesa më e madhe e manganit të prodhuar përdoret në formën e lidhjeve ferromangane dhe silikomanganit për prodhimin e hekurit dhe çelikut. Mineralet e manganit që përmbajnë okside hekuri fillimisht reduktohen në furrat e shpërthimit ose furrat elektrike me karbon për të prodhuar ferromangan, i cili nga ana tjetër përdoret në prodhimin e çelikut. Shtimi i manganit, i cili ka një afinitet më të madh për squfurin sesa hekuri, konverton sulfurin e hekurit me shkrirje të ulët në çelik në sulfid mangani me shkrirje të lartë. Prodhuar pa mangan, çeliku shpërbëhet kur mbështjellet ose falsifikohet. Çeliqet në përgjithësi përmbajnë më pak se 1 për qind mangan. Çeliku i manganit përdoret për shërbim shumë të fortë; Përmban 11-14 për qind mangan, ai siguron një sipërfaqe të fortë, rezistente ndaj konsumit dhe vetë-rinovuese mbi një bërthamë të fortë të pathyeshme. Mangani i pastër i prodhuar elektrolitikisht përdoret kryesisht në përgatitjen e lidhjeve me ngjyra të bakrit, aluminit, magnezit dhe nikelit dhe në prodhimin e kimikateve me pastërti të lartë. Praktikisht të gjitha lidhjet komerciale të aluminit dhe magnezit përmbajnë mangan për të përmirësuar rezistencën ndaj korrozionit dhe vetitë mekanike. Kanaçet e aluminit përmbajnë rreth 1.5 për qind mangan. (Për informacion të detajuar mbi nxjerrjen, rafinimin dhe aplikimet e manganit, shihni përpunimin e manganit.)
I gjithë mangani natyral është izotopi i qëndrueshëm mangani-55. Ekziston në katër modifikime alotropike; Struktura komplekse kubike e të ashtuquajturës fazë alfa është forma e qëndrueshme në temperatura të zakonshme. Mangani i ngjan disi hekurit në aktivitetin e përgjithshëm kimik. Metali oksidohet sipërfaqësisht në ajër dhe ndryshket në ajër të lagësht. Digjet në ajër ose oksigjen në temperatura të larta, ashtu si hekuri; dekompozon ujin ngadalë kur është i ftohtë dhe me shpejtësi gjatë ngrohjes; dhe tretet lehtësisht në acide minerale të holluara me evolucion hidrogjeni dhe formimin e kripërave përkatëse në gjendjen e oksidimit +2.
Mangani është mjaft elektropozitiv, tretet shumë lehtë në acide të holluara jooksiduese. Edhe pse relativisht joreaktiv ndaj jometaleve në temperaturën e dhomës, ai reagon me shumë në temperatura të larta. Kështu, mangani digjet në klor për të dhënë klorur mangani (II) (MnCl2), reagon me fluorin për të dhënë fluor mangani (II) (MnF2) dhe fluorit të manganit (III) (MnF3), digjet në azot në rreth 1,200 °C (2,200 °F) për të dhënë nitrin e manganit (II) (Mn3N2), dhe digjet në oksigjen për të dhënë oksid mangani (II,III) (Mn3O4). Mangani gjithashtu kombinohet drejtpërdrejt me borin, karbonin, squfurin, silikonin ose fosforin, por jo me hidrogjenin.
Komponimet e Manganit
Nga shumëllojshmëria e gjerë e komponimeve të formuara nga mangani, më të qëndrueshmet ndodhin në gjendjet e oksidimit +2, +6 dhe +7. Këto ilustrohen përkatësisht nga kripërat manganoze (me mangan si Mn2+ jon), manganatet (MnO42−), dhe permanganatet (MnO4−). Ashtu si në rastin e titanit, vanadiumit dhe kromit, gjendja më e lartë e oksidimit (+7) e manganit korrespondon me numrin e përgjithshëm të elektroneve 3 d dhe 4s. Kjo gjendje ndodh vetëm në speciet oxo permanganate (MnO4−), heptoksid mangani (Mn2O7), dhe fluorit të trioksidit të manganit (MnO3F), të cilat tregojnë njëfarë ngjashmërie me komponimet përkatëse të halogjeneve – për shembull, në paqëndrueshmërinë e oksidit. Mangani në gjendjen e oksidimit +7 është fuqishëm oksidues, zakonisht reduktohet në mangan në gjendjen +2. Gjendjet e ndërmjetme të oksidimit janë të njohura, por, përveç disa komponimeve në gjendjet +3 dhe +4, ato nuk janë veçanërisht të rëndësishme.
Komponimet kryesore industriale të manganit përfshijnë disa okside. Oksidi i manganit (II), ose monoksidi i manganit (MnO), përdoret si një material fillestar për prodhimin e kripërave manganoze, si një shtesë në plehra dhe si një reagent në printimin e tekstilit. Ndodh në natyrë si minerali i gjelbër manganozit. Gjithashtu mund të përgatitet komercialisht duke ngrohur karbonatin e manganit në mungesë të ajrit ose duke kaluar hidrogjen ose monoksid karboni mbi dioksidin e manganit.
Përbërësi më i rëndësishëm i manganit është dioksidi i manganit, në të cilin mangani është në gjendje oksidimi +4, dhe minerali i zi piroluzit është burimi kryesor i manganit dhe të gjitha përbërësve të tij. Përdoret gjithashtu gjerësisht si oksidant kimik në sintezën organike. Dioksidi i manganit përdoret si material katodik në bateritë me qeliza të thata. Prodhohet direkt nga minerali, megjithëse sasi të konsiderueshme përgatiten edhe në mënyrë sintetike. Oksidi sintetik përgatitet nga dekompozimi i nitratit mangan; nga reaksioni i sulfatit manganoz, oksigjenit dhe hidroksidit të natriumit; ose me elektrolizë të një tretësire ujore të sulfatit të manganit.]2
–
Referencat
