Mangan- wzór, właściwości
Mangan to metal przejściowy o liczbie atomowej 25 i masie atomowej 54,938u. Oznaczony jest symbolem Mn i leży w 7 grupie układu okresowego. Pierwiastkowy mangan jest ciałem stałym o charakterze metalicznym, jest twardy i kruchy oraz ulega na powietrzu i w wodzie reakcjom z tlenem („rdzewieje”) podobnie jak żelazo. Pierwiastkowy mangan i jego najczęściej spotykane sole mają charakter paramagnetyczny. Powłoka walencyjna manganu ma konfigurację \(4s^{2}d^{5}\), charakterystyczne jest obsadzenie połowy orbitali d, pozwalające na wysokospinową konfigurację (zawierającą 5 niesparowanych elektronów). Mangan występuje na licznych stopniach utlenienia, od –III do +VII, jednak najczęściej spotykane są jego związki na +II, +III, +IV, +VI i +VII stopniu. Na +II stopniu utlenienia, mangan tworzy przede wszystkim jony dwudodatnie, występujące w szeregu trwałych soli, takich jak \(MnSO_{4}\), jednak w kontakcie z tlenem w warunkach zasadowych może ulegać utlenianiu do uwodnionego tlenku manganu(III), MnO(OH), który utlenia się dalej do trwałego\(MnO_{2}\) lub dysproporcjonuje, dając \(Mn^{2+}\) i \(MnO_{2}\). Tlenek manganu(IV) (\(MnO_{2}\), braunsztyn) jest trwały i nierozpuszczalny w wodzie oraz rozcieńczonych kwasach, ma jednak własności utleniające. Na wyższych stopniach utlenienia, mangan tworzy głównie reaktywne tlenki lub oksoaniony manganianowe (anion manganianowy(VI) \(MnO_{2}^{2-\) i \(MnO_{4}^-\) - anion manganianowy(VII)). Podobnie jak dla chromu, nie istnieje stabilny kwas manganowy na najwyższym, +VII stopniu utlenienia, mimo istnienia jego soli. Jony manganianowe(VI) powstają poprzez redukcję jonów manganianowych(VII) w środowisku zasadowym lub przez utlenianie tlenku manganu(IV) w stopionym KOH, jednak są nietrwałe i szybko mogą ulegać dysproporcjonowaniu do związków Mn(IV) i Mn(VII). Jon manganianowy(VII) (nadmanganianowy) jest stabilny w obojętnych roztworach wodnych, w środowisku kwaśnym jest silnym utleniaczem, łatwo ulega redukcji do jonów \(Mn ^{2+} \).
Mangan- otrzymywanie, występowanie
W przyrodzie, głównymi źródłami manganu są minerał tlenkowy, piroluzyt, składający się z tlenku manganu(IV) oraz minerał krzemianowy, braunit, \(Mn ^{2+} \)\(Mn^{3+}\)\(_{6}[O_{8}SiO_{4}]\). Stop manganu z żelazem otrzymywany jest poprzez redukcję mieszanki tlenków żelaza i manganu węglem, natomiast czysty mangan otrzymywany jest w procesie dwuetapowym: pierwszym etapem jest rozpuszczanie tlenków manganu w kwasie, następnym wydzielanie metalicznego manganu z roztworu jego soli metodą elektrochemiczną (elektroosadzanie).
Dla organizmów żywych, mangan jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym. Jego obecność potrzebna jest do prawidłowego funkcjonowania szeregu enzymów i metaloprotein. Jednym z najważniejszych enzymów wykorzystujących mangan jest syntetaza glutaminowa, katalizująca tworzenie aminokwasu glutaminy z kwasu glutaminowego i jonów amonowych. W wyższych stężeniach, mangan może być szkodliwy dla organizmów żywych.
Mangan- zastosowanie
Najważniejszym zastosowaniem manganu jest produkcja stali. Mangan jest istotnym składnikiem tańszych stali nierdzewnych. Oprócz produkcji stali, mangan stanowi również istotny dodatek do stopów aluminium, podwyższający ich odporność na korozję.