Реферат: Ма рганец

Ма́рганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum , ма́нганум , в составе формул по-русски читается как марганец , например, KMnO₄ — калий марганец о четыре ; но нередко читают и как манган ). Простое вещество марганец (CAS-номер: 7439-96-5) — металл серебристо-белого цвета. Известны пять аллотропных модификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой^[1] .

История открытия

Один из основных материалов марганца — пиролюзит — был известен в древности как черная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка , а тот факт, что он не притягивается магнитом , Плиний Старший объяснил женским полом черной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 г. шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (от немецкого Manganerz — марганцевая руда).

[править ] Распространённость в природе

Марганец — 14-й элемент по распространённости на Земле , а после железа — второй тяжёлый металл , содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). Весовое количество марганца увеличивается от кислых (600 г/т) к основным породам (2,2 кг/т). Сопутствует железу во многих его рудах , однако встречаются и самостоятельные месторождения марганца. В чиатурском месторождении (район Кутаиси ) сосредоточено до 40 % марганцевых руд. Марганец, рассеянный в горных породах вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10⁻⁷ —10⁻⁶ %), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO₂ ·x H₂ O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железо-марганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди , никеля , кобальта ). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.

В России является остродефицитным сырьём, известны месторождения: «Усинское» в Кемеровской области, «Полуночное» в Свердловской, «Порожинское» в Красноярском крае, «Южно-Хинганское» в Еврейской автономной области, «Рогачёво-Тайнинская» площадь и «Северо-Тайнинское» поле на Новой Земле.

см. Марганцевые руды

[править ] Минералы марганца

• пиролюзит MnO₂ ·x H₂ O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца);
• манганит (бурая манганцевая руда) MnO(OH) (62,5 % марганца);
• браунит 3Mn₂ O₃ ·MnSi O₃ (69,5 % марганца);
• гаусманит (Mn^II Mn₂ ^III )O₄
• родохрозит (марганцевый шпат, малиновый шпат) MnCO₃ (47,8 % марганца);
• псиломелан m MnO • MnO₂ • n H₂ O (45-60 % марганца);
• пурпурит (Mn³⁺ [PO₄ ]), 36,65 % марганца.

[править ] Месторождения

Месторождения марганца в порядке убывания: Украина , ЮАР , Казахстан , Габон , Австралия , Китай , Россия , Бразилия , Индия .^{[источник не указан 141 день ]}

[править ] Получение

1. Алюминотермическим методом, восстанавливая оксид Mn₂ O₃ , образующийся при прокаливании пиролюзита:

4MnO₂ → 2Mn₂ O₃ + О₂

Mn₂ O₃ + 2Al → 2Mn + Al₂ O₃

2. Восстановлением железосодержащих оксидных руд марганца коксом . Этим способом в металлургии обычно получают ферромарганец (≅80 % Mn).

3. Чистый металлический марганец получают электролизом

[править ] Физические свойства

Некоторые свойства приведены в таблице. Другие свойства марганца:

• Работа выхода электрона: 4,1 эВ
• Коэффициент линейного температурного расширения: 0,000022 см /см/°C (при 0 °C)
• Электропроводность: 0,00695×10⁶ Ом⁻¹ ·см⁻¹
• Теплопроводность: 0,0782 Вт/см·K
• Энтальпия атомизации: 280,3 кДж/моль при 25 °C
• Энтальпия плавления: 14,64 кДж/моль
• Энтальпия испарения: 219,7 кДж/моль
• Твёрдость
• по шкале Бринелля: Мн/м²
• по шкале Мооса: 6
• Давление паров: 121 Па при 1244 °C
• Молярный объём: 7,35 см³/моль

· Химические свойства

Стандартные окислительно-восстановительные потенциалы по отношению к водородному электроду
Окисленная форма	Восстановленная форма	Среда	E0 , В
Mn2+	Mn	H+	−1,186
Mn3+	Mn2+	H+	--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <-- « 1 2 3 4 5 » К-во Просмотров: 278 Бесплатно скачать Реферат: Ма рганец >>> Скачать <<< Меню Поиск