Физические и химические свойства

Марганец (лат. Manganum), Mn, химический элемент VII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 25, атомная масса 54,9380; тяжелый серебристо-белый металл. В природе элемент представлен одним стабильным изотопом 35Мn.

В таблице, приведенной ниже, отображены свойства марганца:

Хром < Марганец > Железо. MnTc. 25Mn.
Внешний вид простого вещества.
Твёрдый, хрупкий металлсеребристо-белого цвета.
Свойства атома.
Название, символ, номер	Марганец / Manganum (Mn), 25.
Атомная масса (молярная масса).	54,938 045 (5)[1] а. е. м. (г/моль).
Электронная конфигурация.	[Ar] 3d5 4s2
Радиус атома.	127 пм.
Химические свойства.
Ковалентный радиус.	117 пм.
Радиус иона.	(+7e) 46 (+2e) 80 пм.
Электроотрицательность.	1,55 (шкала Полинга).
Электродный потенциал.	— 1,180 В.
Степени окисления.	7, 6, 5, 4, 3, 2, 0, -1.
Энергия ионизации (первый электрон).	716,8 (7,43) кДж/моль (эВ).
Термодинамические свойства простого вещества.
Плотность (при н. у.).	7,21 г/смі.
Температура плавления.	1 517 K.
Температура кипения.	2 235 K.
Уд. теплота плавления.	13,4 кДж/моль.
Уд. теплота испарения.	221 кДж/моль.
Молярная теплоёмкость.	26,3[2] Дж/(K· моль).
Молярный объём.	7,39 смі/моль.
Кристаллическая решётка простого вещества.
Структура решётки.	кубическая.
Параметры решётки.	8,890 Е.
Температура Дебая.	400 K.
Прочие характеристики.
Теплопроводность.	(300 K) 6,87[3] Вт/(м· К).
Номер CAS.	7439−96−5.

Химически Марганец достаточно активен, при нагревании энергично взаимодействует с неметаллами — кислородом (образуется смесь оксидов Марганца разной валентности), азотом, серой, углеродом, фосфором и другими. При комнатной температуре Марганец на воздухе не изменяется: очень медленно реагирует с водой. В кислотах (соляной, разбавленной серной) легко растворяется, образуя соли двухвалентного Марганца. При нагревании в вакууме Марганец легко испаряется даже из сплавов.

Марганец образует сплавы со многими химическими элементами; большинство металлов растворяется в отдельных его модификациях и стабилизирует их. Так Cu, Fe, Co, Ni и другие стабилизируют г-модификацию. Al, Ag и другие расширяют области ви у-Mn в двойных сплавах. Это имеет важное значение для получения сплавов на основе Марганца, поддающихся пластической деформации (ковке, прокатке, штамповке).

В соединениях Марганец обычно проявляет валентность от 2 до 7 (наиболее устойчивы степени окисления +2, +4 и +7). С увеличением степени окисления возрастают окислительные и кислотные свойства соединений Марганца.

Соединения Mn (+2) — восстановители. Оксид MnO — порошок серо-зеленого цвета; обладает основными свойствами: нерастворим в воде и щелочах, хорошо растворим в кислотах. Гидрооксид Mn (OH)3 — белое вещество, нерастворимое в воде. Соединения Mn (+4) могут выступать и как окислители (а) и как восстановители (б):

MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2 + 2H2O (а).

(по этой редакции в лабораториях получают хлор).

MnO2 + KClO3 + 6KOH = 3K2MnO4 + KCl + 3H2O (б).

(реакция идет при сплавлении).

Оксид Марганца (II) MnO2 — черно-бурого цвета, соответствующий гидрооксид Mn (ОН)4 — темно-бурого цвета. Оба соединения в воде нерастворимы, оба амфотерные с небольшим преобладанием кислотной функции. Соли типа K2MnO4 называются манганитами.

Из соединений Mn (+6) наиболее характерны марганцовистая кислота и ее соли манганаты. Весьма важны соединения Mn (+7) — марганцовая кислота, марганцовый ангидрид и перманганаты.