Mangan jest metalem przejściowym, pierwiastkiem bloku d. Mangan przyjmuje dość szeroki zakres stopni utlenienia (od II do VII), co jest wynikiem charakterystycznego rozmieszczenia jego elektronów walencyjnych na podpowłokach elektronowych. Konfiguracja elektronowa manganu wygląda następująco:
25Mn 1s22s22p63s23p64s23d5
Pogrubioną czcionką zaznaczono elektrony walencyjne manganu. Podpowłoka 3d posiada 5 niesparowanych elektronów. Najważniejszymi stopniami utlenienia manganu są II, III, IV, VI i VII. Wraz ze wzrostem stopnia utlenienia charakter tlenków manganu zmienia się od zasadowego, przez amfoteryczny po kwasowy:
Stopień utlenienia | MnII | MnIII | MnIV | MnVI | MnVII |
Wzór tlenku | MnO | Mn2O3 | MnO2 | brak trwałego tlenku | Mn2O7 |
Charakter tlenku | zasadowy | zasadowy | amfoteryczny | - | kwasowy |
Przykładowe jonu i związki |
Mn2+ MnCl2 MnSO4 |
Mn3+ | - | MnO42- K2MnO4 | MnO4- KMnO4 |
Właściwości |
Związki MnII bardzo łatwo ulegają utlenieniu (są reduktorami) jony Mn2+ są trwałe w środowisku wodnym, w kwaśnych roztworach są odporne na utlenianie |
Związki MnIII są nietrwałe jony Mn3+ są trwałe tylko w środowisku silnie kwasowym, łatwo ulegają dysproporcjonowaniu |
Związki MnIV mogą ulegać utlenieniu i redukcji (są utleniaczami i reduktorami) jony MnO2−3 i MnO4−4 są trwałe w rozcieńczonych roztworach wodnych |
Związki MnVI są nietrwałe
manganiany (VI) są stabilne w silnie zasadowych roztworach |
Związki MnVI bardzo łatwo ulegają redukcji (są silnymi utleniaczami) nadmanganiany (manganiany (VII) są trwałe w środowisku zasadowym i obojętnym |
Kolor | bezbarwny/bladoróżowy | czerwony | brunatny | zielony | fioletowy |
-- wzrost właściwości utleniających --> |
Najsilniejsze właściwości utleniające spośród związków manganu mają te na VII stopniu utlenienia. Najpopularniejszym przykładem jest KMnO4, którego właściwości zależą od pH roztworu:
Najsilniejsze właściwości utleniające KMnO4 wykazuje w środowisku kwasowym, najsłabsze w zasadowym.