Марганець відноситься до подібної групи 7 групи 4 періоди. Елемент є поширеним - займає 14 місце.
Елемент відноситься до важких металів - атомна маса більше 40. На повітрі пассивируется - покривається щільною оксидною плівкою, що перешкоджає подальшій реакції з киснем. Завдяки цій плівці в нормальних умовах малоактивний.
При нагріванні марганець вступає в реакцію з безліччю простих речовин, кислот і підстав, утворюючи з'єднання з самої різним ступенем окислення: -1, -6, +2, +3, +4, +7. Метал відноситься до перехідних, тому з рівною легкістю проявляє і відновні, і окисні властивості. З металами, наприклад, з залізом. утворює тверді розчини, не вступаючи в реакцію.
Особливості та відмінності від інших матеріалів
Марганець - сріблясто-білий метал, щільний, твердий - твердіше заліза. з незвичайно складною структурою. Остання є причиною крихкості речовини. Відомі 4 модифікації марганцю. Сплави з металом дозволяють стабілізувати будь-яку з них і отримати тверді розчини з дуже різними властивостями.
- Марганець відноситься до числа життєво важливих мікроелементів. Причому в рівній мірі це відноситься і до рослин, і до тварин. Елемент бере участь у фотосинтезі, в процесі дихання, активує ряд ферментів, є неодмінним учасником м'язового метаболізму і так далі. Добова доза марганцю для людини становить 2 9 мг. Однаково небезпечний як недолік, так і надлишок елемента.
- Метал важче і твердіше заліза, однак практичного застосування в чистому вигляді не має через високу крихкість. Але його сплави і сполуки мають надзвичайно велике значення в народному господарстві. Він використовується в чорній і кольоровій металургії, у виробництві добрив, в електротехніці, в тонкому органічному синтезі і так далі.
- Від металів своєї власної підгрупи марганець досить сильно відрізняється. Технецій - радіоактивний елемент, отриманий штучно. Реній відносить до розсіяним і рідкісних елементів. Борій також може бути отриманий тільки штучним шляхом і в природі не зустрічається. Хімічна активність і техніці і ренію набагато нижче, ніж у марганцю. Практичне застосування, якщо не брати до уваги ядерного синтезу, знаходить тільки марганець.
Плюси і мінуси
Фізичні та хімічні властивості металу такі, що на практиці справа мають не з самим марганцем, а з його численними сполуками і сплавами, так що переваги і недоліки матеріалу варто розглядати з цієї точки зору.
- Марганець утворює найрізноманітніші сплави практично з усіма металами, що є безсумнівним плюсом.
- Залізо і марганець повністю розчинність, тобто, утворюють тверді розчини з будь-яким співвідношенням елементом, однорідні за властивостями. При цьому сплав матиме куди більш низьку температуру кипіння, ніж у марганцю.
- Найбільше практичне значення мають сплави елемента з вуглецем і кремнієм. Обидва сплаву мають величезне значення для сталеливарної промисловості.
- Численні і різноманітні сполуки марганцю застосовують в хімічній, текстильній, скляній промисловості, при виробництві добрив і так далі. Основою такого розмаїття служить хімічна активність речовини.
Недоліки металу пов'язані з особливостями його будови, що не дозволяють використовувати сам метал як конструкційний матеріал.
- Головний з них - крихкість при високій твердості. Mn до +707 С кристалізується в структурі, де осередок включає 58 атомів.
- Досить висока температура кипіння, працювати з металом з настільки високими показниками важко.
- Електропровідність марганцю дуже низька, так що застосування його в електротехніці теж обмежена.
Про хімічні і фізичні властивості марганцю поговоримо далі.
Властивості і характеристики
Фізичні характеристики металу помітно залежать від температури. З огляду на наявність цілих 4 модифікацій це не дивно.
Основні характеристики речовини такі:
- щільність - при нормальній температурі становить 7,45 г / куб. см. Саме ця величина слабо залежить від температури: так, при нагріванні до 600 С щільність зменшується тільки на 7%;
- температура плавлення - 1244 С;
- температура кипіння - 2095 С;
- теплопровідність при 25 С становить 66,57 Вт / (м · К), що для металу є найнижчим показником;
- питома теплоємність - 0,478 кДж / (кг · К);
- коефіцієнт лінійного розширення, виміряний при 20 С, дорівнює 22,3 · 10 -6 град -1 -; Теплоємність і теплопровідність речовини збільшуються лінійно при збільшенні температури;
- питомий електричний опір - 1,5 2,6 мком · м. лише трохи вище, ніж у свинцю.
Марганець є парамагнетиком, тобто, намагнічується в зовнішньому магнітному полі і притягається до магніту. Метал переходить в антиферомагнітне стан при низьких температурах, причому температура переходу для кожної модифікації різна.
Структура і склад марганцю описані нижче.
Структура і склад
StroyRes.NET - це інтернет журнал про будівельні матеріали. У нас Ви знайдете їх опис та фізико-хімічні властивості. Ми розповідаємо про сфери застосування з практичними уроками, а також торкаємося питання виробництва, доставки і зберігання матеріалів.