Mangan

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Mangan
Nummer
25
Tecken
Mn
Grupp
7
Period
4
Block
d

Mn

Tc
KromManganJärn
[Ar] 3d5 4s2
25Mn
   

Ett grovt fragment av glänsande silvermetall.
Ett grovt fragment av glänsande silvermetall.
Emissionsspektrum
Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa 54,938044(3)[1] u
Utseende Silver
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t. 7,21 g/cm3
– flytande, vid smältpunkten 5,95 g/cm3
Aggregationstillstånd Fast
Smältpunkt 1519 K ​(1246 °C)
Kokpunkt 2334 K ​(2061 °C)
Molvolym 7,35 × 10−6 m3/mol
Smältvärme 13,2 kJ/mol
Ångbildningsvärme 225[2] kJ/mol
Specifik värmekapacitet 479,5[3] J/(kg × K)
Molär värmekapacitet 26,32 J/(mol × K)
Ångtryck
Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
Te. (K) 1228 1347 1493 1691 1955 2333
Atomära egenskaper
Atomradie 127 pm
Kovalent radie 139 pm
Elektronaffinitet 0 kJ/mol
Jonisationspotential Första: 717,3 kJ/mol
Andra: 1509 kJ/mol
Tredje: 3248 kJ/mol
Fjärde: 4940 kJ/mol
(Lista)
Arbetsfunktion 4,1[4] eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration [Ar] 3d5 4s2
e per skal 2, 8, 13, 2
Electron shell 025 Manganese - no label.svg
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −3
Oxider (basicitet) MnO, MnO2, Mn2O3, Mn2O7, Mn3O4 (starkt sur)
Elektronegativitet 1,55 (Paulingskalan)
1,75 (Allenskalan)
Normalpotential −1,18 V (Mn2+ + 2 e → Mn)
Diverse
Kristallstruktur Kubisk rymdcentrerad (bcc)
Kristallstruktur
Ljudhastighet 5150 m/s
Termisk expansion 21,7 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga 7,81 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet 6,94 × 105 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet 1,44 × m (20 °C)
Magnetism Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet α: 9 × 10−4
β: 8,2 × 10−4[5]
Néelpunkt 100 K (−173,15 °C)
Youngs modul 198 GPa
Kompressionsmodul 120 GPa
Mohs hårdhet 6
Brinells hårdhet 196 MPa
Identifikation
CAS-nummer 7439-96-5
Pubchem 23930
Historia
Namnursprung Från magnesia negra, som i sin tur är hämtat från Magnesia (liksom magnesium).[6][7]
Upptäckt Torbern Olof Bergman (1770)
Första isolation Johann Gottlieb Gahn (1774)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Manganisotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP
52Mn {syn.} 5,591 d ε 4,712 52Cr
53Mn {syn.} 3,74 a ε 0,597 MeV 53Cr
54Mn {syn.} 312,3 d ε
β
1,377
0,697
54Cr
54Fe
55Mn 100 %
Stabil
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier
GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [8]
Pulver:
02 – Brandfarlig
Brandfarlig
H-fraser H228
P-fraser P210​, P240​, P​241​, P​280​, P370+378
EU-märkning av farliga ämnen
EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [8]
Pulver:
Brandfarlig
Brandfarlig
(F)
R-fraser R11
S-fraser S7​, S33, S​​43, S60
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Mangan är ett grå-vitt metalliskt grundämne som liknar järn. Det används ofta i legeringar med järn i till exempel rostfritt stål. Ibland används manganföreningar i glasyrer. Mangan är essentiellt för alla organismer.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Under 1770-talet visade de svenska kemisterna Carl Wilhelm Scheele och Torbern Bergman att mangandioxid utgjordes av en oxid av en okänd metall. Deras upptäckt publicerades i Kongliga Vetenskapsacademiens Handlingar 1774. I metallisk form framställdes mangan första gången av Johan Gottlieb Gahn, som var verksam vid kopparverket i Falun. Han uppnådde detta genom reduktion av brunsten med kol år 1774. Han gav ämnet namnet magnesium, vilket senare ändrades till mangan.[9]

Förekomst[redigera | redigera wikitext]

Mangan är det tolfte vanligaste grundämnet i jordskorpan och det finns i medeltal 1 kg mangan per ton sten. Mangan förekommer i naturen mest i oxider, karbonater och silikater. Den största förekomsten av manganföreningar är bland annat i Sydafrika, Australien och Ryssland. Havsvatten innehåller också lite mangan men bara i koncentrationer av 0,1 mg/ton. Mangan finns i te, traditionellt te men också i "rött te", från Rooibos-busken. Mangan kan man även finna i brunnsvatten, fullkornscerialier, nötter, baljväxter och bär bl.a. Gränsvärdena för mangan i dricksvatten är 50 mikrogram/liter (vattenverk), 300 mikrogram/liter (enskild brunn)

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Mangan framställs genom reduktion av krossad manganmalm med kol, aluminium eller kisel i elektriska ugnar vid 1000 °C. När man vill framställa manganmetall med hög renhet gör man elektrolys av en vattenlösning med mangan(II)sulfat.

Toxiskt[redigera | redigera wikitext]

Mangan i höga doser är neurotoxiskt och kan ge parkinson-liknande symtom, vilket man sett hos bland annat svetsare (som andats in ämnet). Ämnet har även visat sig ge en ökad risk för sömnlöshet, depression, anorexia, huvudvärk och irritabilitet.[källa behövs] Vid intag av mangan via föda och vatten kan tarmen reglera upptaget vilket gör att toxiska nivåer ej uppnås.[källa behövs]

Hos små barn har man sett effekter så som försämrat minne, inlärningssvårigheter och hyperaktivitet. Detta på grund av neurotoxiska skador under spädbarnstiden (Collipp et al, He et al, Zhang et al, Bouchard et al). Anledningen till att barn drabbas är att spädbarn ej har en färdigutvecklad regleringsmekanism i tarmen och mangan absorberas därför lätt hos dessa individer. Rekommendationen är att exklusivt amma barnet minst sex månader eftersom mangan ej utsöndras i bröstmjölken (mindre än 10 mikrogram/liter). Dessutom finns mangan tillsatt i modersmjölkersättningen i väldigt höga doser (~400 mikrogram), vilket inte har gjorts toxikologiska bedömningar på. Studie av Hafman et al, 2007 har visat att Mn i dricksvatten ger ökad risk för spädbarnsdöd.

Föreningar[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  2. ^ Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  3. ^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  4. ^ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
  5. ^ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
  6. ^ Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
  7. ^ – Online Etymological Dictionary
  8. ^ [a b] Datablad Mangan (Pulver) på AlfaAesar. Läst 29 mars 2011. (JavaScript krävs).
  9. ^ Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011