錳(英語:Manganese),是一種化學元素,化學符號为Mn,原子序數为25,原子量為7001549380430000000♠54.938043 u。錳在自然界中並不會以純元素單質的形式存在,而是經常以與鐵所形成的礦物形式被發現。錳是重要工業用合金所使用的過渡金屬,特別是用於不銹鋼的材料。
事实速览 外觀, 概況 ...
錳 25Mn
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外觀 |
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金屬:銀色
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概況 |
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名稱·符號·序數 | 錳(Manganese)·Mn·25 |
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元素類別 | 過渡金屬 |
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族·週期·區 | 7·4·d |
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標準原子質量 | 54.938043(2)[1] |
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电子排布 | [Ar] 3d5 4s2 2, 8, 13, 2
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歷史 |
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發現 | 卡爾·威廉·舍勒(1774年) |
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分離 | 約翰·戈特利布·甘恩(1774年) |
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物理性質 |
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物態 | 固態 |
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密度 | (接近室温) 7.21 g·cm−3 |
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熔点時液體密度 | 5.95 g·cm−3 |
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熔点 | 1519 K,1246 °C,2275 °F |
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沸點 | 2334 K,2061 °C,3742 °F |
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熔化热 | 12.91 kJ·mol−1 |
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汽化热 | 221 kJ·mol−1 |
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比熱容 | 26.32 J·mol−1·K−1 |
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蒸氣壓
壓/Pa
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1
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10
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100
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1 k
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10 k
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100 k
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溫/K
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1228
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1347
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1493
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1691
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1955
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2333
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原子性質 |
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氧化态 | 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3 (兩性) |
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电负性 | 1.55(鲍林标度) |
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电离能 | 第一:717.3 kJ·mol−1
第二:1509.0 kJ·mol−1
第三:3248 kJ·mol−1
(更多) |
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原子半径 | 127 pm |
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共价半径 | 139±5(低自旋),161±8(高自旋) pm |
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錳的原子谱线 |
雜項 |
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晶体结构 | 體心立方 |
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磁序 | 順磁性 |
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磁化率 | (α) +529.0·10−6 cm3/mol (293 K)[2] |
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電阻率 | (20 °C)1.44 µΩ·m |
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熱導率 | 7.81 W·m−1·K−1 |
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膨脹係數 | (25 °C)21.7 µm·m−1·K−1 |
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聲速(細棒) | (20 °C)5150 m·s−1 |
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杨氏模量 | 198 GPa |
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体积模量 | 120 GPa |
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莫氏硬度 | 6.0 |
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布氏硬度 | 196 MPa |
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CAS号 | 7439-96-5 |
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同位素 |
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主条目:錳的同位素
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歷史上,錳的名稱來自生產軟錳礦以及其他黑色礦物的希臘馬格尼西亞地區,這個地區的名稱來自其生產鎂以及磁鐵礦。到了大約18世紀中葉時,瑞典裔德國科學家卡爾·威廉·舍勒已經可以利用軟錳礦製造氯氣。這時,舍勒和其他人已經知道軟錳礦(這時還不知道此為二氧化錳)含有其他未被發現的元素,但是他們沒辦法分離出這個新元素。直到1774年,約翰·戈特利布·甘恩是第一個可以從具有不純的金屬樣品分離出錳元素的人,他成功的利用碳還原此氧化物(含二氧化錳的礦物)得到了錳。
錳磷酸化可以用來防止鋼鐵生鏽或者腐蝕。錳離子可以用於各種顏色的工業染劑,離子的顏色決定於其不同的其氧化數。鹼金屬過錳酸鹽或者鹼土族過錳酸鹽是很強的氧化劑。二氧化錳可以用在碳鋅電池或者鹼金屬電池中的陰極材料(電子接受者)。
生物上,錳二價離子為具有很多種功能的多樣性酶的輔因子,具有錳元素的酶特別為必須處理氧元素的生物體內去除造成毒性的過氧化自由基的要素。錳同樣作用於光合作用植物中氧元素進化錯合物。雖然錳是生物體內的必須稀有礦物質,然而,當生物體內的錳濃度過高時也可能造成神經毒性。特別是經過呼吸作用,將造成錳中毒,這是一種在哺乳動物中可能會發生的不可逆神經傷害的情況。