/

/

Mangan (MN) là gì? Tính chất vật lý, hóa học, cách điều chế, ứng dụng

Admin FQA

17/05/2023, 08:25

7081

Mangan là gì? Mangan có tính chất vật lý, hóa học và cách điều chế như thế nào? Ứng dụng của Mangan trong đời sống, sản xuất của con người ra sao? Cùng tìm hiểu và bỏ túi ngay những kiến thức hóa học bổ ích với thông tin được Admin chia sẻ trong bài viết dưới đây nhé!

Mangan (Mn) là một nguyên tố  hóa học trong bảng tuần hoàn hóa học các nguyên tố, có số nguyên tử 25. Nó thuộc nhóm các kim loại chuyển tiếp và có cấu trúc electron [Ar] 3d5 4s2. Mangan là một kim loại mềm, có màu trắng bạc và tính ổn định trong khí trời khô, nhưng nhanh chóng bị ăn mòn khi tiếp xúc với không khí ẩm. Mangan có nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Nguyên tố hóa học Mangan

Các thông tin chi tiết về nguyên tố Mangan (Mn):

  • Ký hiệu hóa học: Mn
  • Tên Latin: Manganum
  • Số hiệu nguyên tử: 25
  • Chu kỳ: 4
  • Nhóm: VII.B
  • Nguyên tử khối tương đối: 54,93805
  • Nhóm nguyên tố: Kim loại chuyển tiếp
  • Độ âm điện: 1,5
  • Cấu hình electron:  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2
  • Số oxi hóa: 2, 3, 4, 6, 7
  • Khối lượng riêng: 7,44 g/cm3
  • Nhiệt độ sôi: 2080 0C
  • Nhiệt độ nóng chảy: 1244 0C
  • Trạng thái: rắn
  • Bán kính nguyên tử: 161 pm
  • Bán kính cộng hóa trị: 139 pm
  • Nhiệt dung riêng: 0,48 J.K-1g-1
  • Độ dẫn điện: 7,82 W.m-1K-1
  • Thời điểm khám phá: Năm 1774
  • Độ cứng theo thang đo Mohs: 5,0
  • Độ cứng theo thang đo Brinell: 196 MPa
  • Điện dẫn suất: 6,2.105 S.m-1
  • Mô đun Young: 198 GPa
  • Đồng vị bền: 1
  • Đồng vị không bền: 10
  • Năng lượng ion hóa bậc 1: 7,434 eV
  • Năng lượng ion hóa bậc 2: 15,64 eV
  • Năng lượng ion hóa bậc 3: 33,667 eV

Mangan (Mn) là một kim loại chuyển tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố. Kim loại chuyển tiếp là một nhóm các nguyên tố có tính chất kim loại, nhưng có tính chất chuyển tiếp giữa kim loại và phi kim. Các kim loại chuyển tiếp nằm giữa kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ trong bảng tuần hoàn.

Mangan lần đầu được các nhà nghiên cứu tìm thấy ở trạng thái tự nhiên khi kết đôi với sắt trong các khoáng vật. Mangan là một nguyên tố quan trọng trong các ngành hợp kim công nghiệp, đặc biệt sản xuất thép không gỉ.

Mangan (Mn) có thể có các hóa trị từ -3 đến +7. Tuy nhiên, các hóa trị phổ biến nhất của mangan là +2, +3, +4, +6 và +7. Các hóa trị này phản ánh số electron mangan chia sẻ hoặc nhường trong quá trình tạo liên kết hóa học. Ví dụ, trong hợp chất như MnO₂, mangan có hóa trị +4, trong khi trong MnO₄-, mangan có hóa trị +7. Các hóa trị khác của mangan cũng có thể tồn tại trong một số hợp chất và phản ứng hóa học đặc biệt.

Cấu hình electron của Mangan

Mangan (Mn) có những tính chất vật lý như:

  • Trạng thái rắn, là kim loại có màu trắng xám với bề ngoài khá giống sắt.
  • Mangan có một số dạng thù hình khác nhau về mạng lưới tinh thể và tỉ khối. Đặc biệt dạng α và mạng lưới lập phương tâm khối có độ bền cao với điều kiện nhiệt độ thường.
  • Mangan là kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao lên đến 1244 0C, khó sôi với nhiệt độ sôi lên đến 2080 0C.
  • Mangan tinh khiết có thể cán mỏng, dễ rèn. Nhưng khí nó chứa hợp chất thì Mangan trở nên cứng hơn, giòn và bị oxi hóa dễ dàng.
  • Mangan là kim loại chỉ xuất hiện từ tính sau khi đã trải qua xử lý đặc biệt.

Trạng thái oxi ổn định nhất của Mangan là +2. Mangan là kim loại có tính khử khá mạnh (E0Mn2+/Mn= - 1,18V) với các tính chất hóa học chi tiết như sau:

Các tính chất hóa học của Mangan

Mangan tác dụng với phi kim

Mangan là kim loại có thể tác dụng trực tiếp với nhiều phi kim. Cụ thể như sau:

  • Tác dụng với O2

Trong không khí, Mangan dễ bị oxi hóa, nhưng do màng oxit Mn2O3 sẽ được tạo ra để bảo vệ cho kim loại. Vì vậy mà kim loại không bị oxi hóa ngay cả ở nhiệt độ cao.

Mn ở dạng bột + O2 → Oxit

3Mn + 2O2 → Mn3O4 (điều kiện t0)

  • Tác dụng với F2, Cl2

2Mn + 3F2 → 2MnF3 (điều kiện t0)

Mn + Cl2 → MnCl2 (điều kiện t0)

Ngoài ra, Mangan còn tác dụng với các phi kim khác như: S, N2, Si, C, P,... Nhờ tác dụng dễ dàng với các phi kim ở điều kiện nhiệt độ cao, vì vậy mà Mangan được đưa vào ứng dụng làm chất loại oxi trong luyện kim.

Mangan tác dụng với axit

  • Mangan tác dụng với axit loãng như: HCL hoặc H2SO4 loãng sẽ tạo ra muối Mangan II và khí Hidro.

Mn (bột) + 2HCl (loãng) →   MnCl2  + H2 

  • Mangan tác dụng với axit đặc như: HNO3 và H2SO4 đặc, khi đó Mangan sẽ khử được N+5 và S+6 xuống mức oxi hóa thấp hơn.

3Mn + 8HNO3 (loãng, nóng) →  3Mn(NO3)2 + 2NO + 4H2O.

Mn + 2H2SO4 (đặc) →  MnSO4 + SO2 + 2H2O

Mangan tác dụng với nước

Mangan cũng tác dụng với nước tạo thành hợp chất Mangan hidroxit và giải phóng khí H2.

Mn (bột) + 2H2O (hơi) →   Mn(OH)2 + H2

Khi ở trạng thái tự nhiên, Mangan có 1 đồng vị bền duy nhất là 55Mn. Mangan cũng có 18 đồng vị phóng xạ với đồng vị phóng xạ ổn định nhất là 53Mn. Mangan có trữ lượng lượng khá lớn trong tự nhiên chiếm khoảng 0.1% trong khối lượng của vỏ Trái đất. Vì vậy mà nó xếp thứ 12 trong danh sách các nguyên tố hóa học phổ biến nhất hiện nay.

Mangan chủ yếu tồn tại nhiều trong các khoáng chất như: Pyrolusit (MnO2), Braunit (Mn2+Mn3+6)(SiO12), Psilomelane (Ba,H2O)2Mn5O10, và ít hơn là trong Rhodochrosit (MnCO3).

Trạng thái tự nhiên của Mangan

Để điều chế Mangan tinh khiết, người ta sử dụng phương pháp sau:

  • Cho quặng Mangan trộn với quặng Sắt và Cacbon. Sau đó đưa chúng vào quá trình khử hoặc cho vào lò cao hoặc lò điện hồ quang.
  • Cho quặng Mangan đã được ngâm chiết với H2SO4 và tiếp tục xử lý bằng phương pháp điện phân sẽ thu được Mangan tinh khiết.

Mangan có nhiều ứng dụng quan trọng trong các lĩnh vực khác nhau. Dưới đây là một số ứng dụng chính của mangan:

Ứng dụng của Mangan trong đời sống, sản xuất

  • Sản xuất thép: Mangan là thành phần quan trọng trong sản xuất thép và hợp kim thép. Mangan được sử dụng để tăng độ cứng, độ bền, và khả năng chống ăn mòn của thép. Thép có hàm lượng mangan cao thường được sử dụng trong xây dựng, ô tô, đường ray, và nhiều ứng dụng công nghiệp khác.
  • Pin lithium-ion: Mangan được sử dụng trong việc sản xuất các pin lithium-ion. Hợp chất mangan như mangan oxit (MnO2) được sử dụng làm vật liệu catot cho các pin, đóng góp vào hiệu suất và dung lượng pin.
  • Xúc tác hóa học: Mangan và các hợp chất của nó có thể được sử dụng như xúc tác trong nhiều quá trình hóa học. Chúng có thể tham gia vào phản ứng oxi hóa, khử, và phản ứng trao đổi chất.
  • Gốm sứ: Mangan được sử dụng làm chất màu trong công nghiệp gốm sứ. Mangan tạo ra các màu sắc khác nhau khi nung chảy và được sử dụng để tạo các hiệu ứng màu trên gốm sứ và sứ men.
  • Phân tích hóa học: Mangan có thể được sử dụng trong phân tích hóa học để xác định hàm lượng và phân loại các chất khác nhau trong mẫu.
  • Chất oxy hóa: Một số hợp chất mangan, như permanganat (KMnO4), có tính chất oxy hóa mạnh và được sử dụng trong quá trình oxy hóa, khử, và xử lý nước.
  • Các ứng dụng khác: Mangan còn được sử dụng trong sản xuất mực in, chất tẩy trắng, thuốc nhuộm, chất chống ăn mòn, và trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học khác.

Mangan là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho sức khỏe con người. Nó đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh hóa trong cơ thể. Chi tiết vai trò của Mangan với trẻ em, người lớn và phụ nữ mang thai như sau:

Mangan có vai trò quan trọng với sức khỏe con người

Vai trò đối với sức khỏe của trẻ em

Đối với trẻ em, Mangan có vai trò:

  • Mangan đóng vai trò quan trọng trong việc tạo cấu trúc xương chắc khỏe, hỗ trợ quá trình hấp thụ canxi trong cơ thể trẻ và cải thiện mật độ xương cột sống.
  • Ngoài ra, mangan còn có khả năng kích thích quá trình tiêu hóa thức ăn. Điều này giúp trẻ có thể cảm thấy thèm ăn và tăng cường khả năng ăn uống.

Vai trò đối với sức khỏe người lớn

Đối với sức khỏe người lớn, Mangan đóng vai trò:

  • Mangan đóng vai trò quan trọng trong việc giảm nguy cơ xơ vữa động mạch và nhồi máu cơ tim.
  • Mangan, có mặt trong cơ thịt, cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động bình thường của cơ và ngăn chặn đau nhức cơ.
  • Mangan cũng có tác dụng giảm căng thẳng, mệt mỏi và duy trì sự ổn định của hệ thần kinh.
  • Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng 50% phụ nữ sau mãn kinh và 25% nam giới từ 50 tuổi trở lên có nguy cơ gãy xương do loãng xương. Nghiên cứu cũng đã cho thấy rằng việc bổ sung mangan cùng với canxi, kẽm và đồng có thể giúp giảm mất xương cột sống ở phụ nữ lớn tuổi.

Vai trò đối với sức khỏe của phụ nữ mang thai

Trong quá trình mang thai, cơ thể của người mẹ cần cung cấp một lượng lớn chất dinh dưỡng và vitamin để hỗ trợ sự phát triển khỏe mạnh của thai nhi. Mangan đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và sử dụng các loại vitamin từ thực phẩm trong cơ thể người mẹ, đồng thời truyền dưỡng chất cho thai nhi.

Như vậy, bài viết trên Admin đã cung cấp đầy đủ các kiến thức cần thiết để các em hiểu Mangan là gì? Đồng thời nắm rõ về các tính chất vật lý, hóa học, trạng thái tự nhiên, cách điều chế, ứng dụng của Mangan trong cuộc sống. Đặc biệt đối với cơ thể con người, Mangan là một khoáng chất cần thiết cho sức khỏe. Hy vọng kiến thức bổ ích và thú vị được Admin chia sẻ sẽ giúp các em hiểu rõ về nguyên tố hóa học Mangan trong bảng tuần hoàn hóa học nhé! Tìm hiểu nhiều kiến thức bổ ích hơn về các nguyên tố hóa học với Bảng tuần hoàn Online trên FQA nhé!

Bình luận (0)
Bạn cần đăng nhập để bình luận
Bài viết liên quan
new
Cụm động từ quen thuộc bắt đầu bằng chữ T mà bạn cần biết

Khám phá các cụm động từ quen thuộc bắt đầu bằng chữ "T" trong tiếng Anh, bao gồm định nghĩa và ví dụ minh họa chi tiết. Bài viết giúp bạn nắm vững và sử dụng các cụm động từ này một cách hiệu quả.

Admin FQA

15/05/2024

new
10 từ điển tiếng Anh online tốt nhất hiện nay

Hiện nay, từ điển online đang trở thành loại từ điển hữu hiệu nhất và được nhiều người sử dụng. Nhưng làm sao để chọn được loại từ điển uy tín? Thì không phải là dễ. Do đó, FQA.vn xin giới thiệu tới các bạn 10 từ điển tiếng Anh online tốt nhất hiện nay ở bài viết dưới đây, nhằm giúp các bạn dễ dàng lựa chọn.

Admin FQA

08/05/2024

new
Tổng hợp kinh nghiệm khi giải bài tập toán lớp 8

Toán lớp 8 là một trong những môn quan trọng bậc nhất ở bậc THCS, nó xuyên suốt cả khoảng thời gian dài học tập và công việc sau này. Đặc biệt là các em bước vào năm học lớp 8 thì càng phải tập trung học môn toán hơn bao giờ hết, bởi đây là một trong những năm tạo dựng nền tảng kiến thức vững chắc phục vụ cho các năm học tiếp theo để ôn thi vượt cấp, tốt nghiệp, đại học. Để bứt phá điểm số môn Toán trong năm học lớp 8 này, các bạn học sinh có thể tham khảo và áp dụng những kinh nghiệm để giải bài tập Toán 8 hiệu quả mà FQA đã tổng kết dưới đây!

Admin FQA

07/05/2024

new
1 phút nắm trọn cách sử dụng câu với "Now"

Trong thế giới của các trạng từ chỉ thời gian, từ “now” chắc chắn là một trong những từ đầu tiên chúng ta tiếp xúc và nhớ mãi. Nhưng liệu khi nào chúng ta nên sử dụng từ này và nó đại diện cho thì nào? Hãy cùng FQA.vn khám phá ngay về “now” và cách sử dụng nó một cách chính xác và linh hoạt nhất trong các câu. Điều này không chỉ giúp bạn hiểu rõ hơn về ngữ cảnh sử dụng của từ “now”, mà còn giúp nâng cao khả năng diễn đạt của bạn trong giao tiếp tiếng Anh!

Admin FQA

25/04/2024

new
Top 4 web tra phiên âm tiếng Anh miễn phí và chính xác nhất

Đã bao giờ bạn đã cảm thấy tự ti khi phát âm sai một từ và không được ai sửa chữa? Hay khi những từ cùng chữ vẫn lại được phát âm khác nhau, liệu có khiến bạn bối rối không? Nếu câu trả lời là có, thì bạn không phải một mình. Đây là thời điểm tuyệt vời để khám phá thế giới của các từ điển trực tuyến, giúp bạn tiến gần hơn đến mục tiêu hoàn hảo hóa phát âm tiếng Anh của mình! Dưới đây là bốn nguồn tài nguyên trực tuyến được FQA.vn đánh giá cao, mang lại cho bạn những tính năng độc đáo và hữu ích trong quá trình học tập.

Admin FQA

25/04/2024

new
Tất tần tật về Câu hỏi đuôi: Định nghĩa, cách sử dụng và ví dụ

Bạn đã biết câu hỏi đuôi là gì chưa? Đừng lo lắng về vấn đề này nữa! FQA.vn sẽ chỉ cho bạn tất cả những gì bạn cần biết về câu hỏi đuôi trong tiếng Anh. Bạn có biết câu hỏi đuôi là gì không? Chúng là những câu hỏi thêm vào cuối câu để xác nhận hoặc nhấn mạnh điều gì đó. Vấn đề này khiến nhiều người cảm thấy bối rối vì có nhiều cách sử dụng khác nhau. Nhưng đừng lo, trang web FQA.vn có bài viết chi tiết về chủ đề này. Họ sẽ giải thích rõ ràng về cấu trúc và cách sử dụng của câu hỏi đuôi trong tiếng Anh. Hãy cùng đọc và thử thực hành để hiểu rõ hơn nhé!

Admin FQA

25/04/2024

FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019 Email: info@fqa.vn
Location Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Ô Chợ Dừa, Quận Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.
Tải ứng dụng FQA
Người chịu trách nhiệm quản lý nội dung: Nguyễn Tuấn Quang Giấy phép thiết lập MXH số 07/GP-BTTTT do Bộ Thông tin và Truyền thông cấp ngày 05/01/2024
Copyright © 2023 fqa.vn All Rights Reserved
gift-box
survey
survey
Đặt câu hỏi