锰
锰
锰锰,化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属,纯净的金属锰是比铁稍软的金属,含少量杂质的锰坚而脆,潮湿处会氧化。
锰广泛存在于自然界中,土壤中含锰0.25%,茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多。
接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。
1774年,甘恩分离出了金属锰。
柏格曼将它命名为manganese(锰)。
锰可用铝热法还原软锰矿制得。
银白色金属,质坚而脆。
属于VIIB族元素。
密度7.44克/立方厘米。
熔点1244℃,沸点1962℃。
在固态状态时它以四种同素异形体存在α锰(体心立方),β锰(立方体),γ锰(面心立方),δ锰(体心立方)。
电离能为7.435电子伏特。
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
锰的化合价为+2、+3、+4、+5+6和+7。
分别颜色为+2粉红色,+3为不稳定红色结晶,+4为黑色粉末,+5为青蓝色,+6为墨绿色的晶体,+7价位暗紫黑色的晶体。
化合价锰的化合价有+2、+3、+4、+6和+7。
其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化锰,为天然矿物)和+7(高锰酸盐,如KMnO4)、+6(锰酸盐,如K2MnO4)为稳定的氧化态。
在酸性溶液中,+3价的锰和+6价的锰均比较容易发生歧化反应:Mn较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。
MnO4和MnO2有强氧化性。
在碱性溶液中,Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为MnO2;MnO4也能发生歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进行得完全。
下面列出部分其化合价对应的化合物:Mn-3:Na3[Mn(CO)4]Mn-1:Na[Mn(CO)5]Mn0:MnMn2(CO)10 K6[Mn(CN)6]Mn+1:K5[Mn(CN)6]Mn+2:MnO 二价锰盐Mn+3:MnF3 K3[Mn(CN)6]Mn+4:MnO2 K2[MnF6] MnF4Mn+5:Na3MnO4Mn+6:MnO4Mn+7:MnO4- MnO3F KMnO4和氧气的反应在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。
锰的沉淀物
锰的沉淀物
锰的沉淀物是指由锰离子在水中形成的沉淀物。
锰是一种化学元素,属于过渡金属,化学符号为Mn,原子序数为25。
锰广泛存在于自然界中,常见的矿石有菱锰矿、辉锰矿等。
锰的沉淀物形成的过程主要与锰离子的氧化还原性质有关。
锰离子在水中可以呈现不同的氧化态,其中二价锰离子(Mn2+)是最常见的。
当水中存在氧气或其他氧化剂时,二价锰离子可以被氧化为三价锰离子(Mn3+)或四价锰离子(Mn4+),从而形成锰的沉淀物。
锰的沉淀物在水中的形成可以有多种形式。
一种常见的形式是锰氧化物的沉淀物,如氧化锰(MnO2)或氢氧化锰(Mn(OH)2)。
这些沉淀物呈现黑色或棕色,能够很好地吸附和去除水中的有机物、重金属离子等污染物,具有良好的吸附性能和催化性能。
锰的沉淀物还可以以其他形式存在,如锰磷酸盐沉淀物、锰硫酸盐沉淀物等。
这些沉淀物在水体中具有重要的环境意义,可影响水体的营养状况和生态平衡。
锰的沉淀物在工业生产和环境保护中有着广泛的应用。
在工业上,锰的沉淀物可以作为催化剂或催化剂载体,用于合成有机化合物、催化反应等。
在环境保护中,锰的沉淀物可以应用于水处理、废水处理等领域,用于去除水中的污染物,净化水质。
锰的沉淀物是由锰离子在水中形成的沉淀物,具有良好的吸附性能和催化性能。
它在工业生产和环境保护中有着广泛的应用前景。
研究和应用锰的沉淀物,对于促进工业发展和改善环境质量具有重要意义。
锰 百度百科
锰百科名片锰是一种化学元素,锰英文为Manganese,拼音为měng)。
它的化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种过渡金属。
目录基本性质发现过程元素描述元素来源锰的用途相关资料锰-- 和精神科关系最密切的金属元素一、锰的生理功能二、锰的盈缺和健康三、锰的日推荐量和食物中的来源四、锰的主要食物来源有哪些?职业性慢性锰中毒诊断标准从营养学角度看锰的简介食物来源代谢吸收生理功能生理需要过量表现锰缺乏症植物中的锰基本性质发现过程元素描述元素来源锰的用途相关资料锰-- 和精神科关系最密切的金属元素一、锰的生理功能二、锰的盈缺和健康三、锰的日推荐量和食物中的来源四、锰的主要食物来源有哪些?职业性慢性锰中毒诊断标准从营养学角度看锰的简介食物来源代谢吸收生理功能生理需要过量表现锰缺乏症植物中的锰展开编辑本段基本性质元素符号:Mn元素原子量:54.94化合价:+2、+3、+4、+6和+7元素类型:金属元素体积弹性模量:120(GPa)原子化焓:280.3 (kJ /mol @25℃)热容:26.32 J /(mol· K)导电性:0.0069510^6/(cm ·Ω )原子体积:7.39(立方厘米/摩尔)锰(5张)元素在太阳中的含量:10(ppm)元素在海水中的含量:太平洋表面:0.0001(ppm)地壳中含量:950(ppm)质子数:25中子数:30相对原子质量:55原子序数:25所属周期:4所属族数:VIIB电子层分布:2-8-13-2氧化态及代表物质[1]:主要:Mn+2 Mn2+ K4[Mn(CN)6]其它:Mn-3 Na3[Mn(CO)4]Mn-1 Na[Mn(CO)5]Mn0 Mn Mn2(CO)10 K6[Mn(CN)6]Mn+1 K5[Mn(CN)6]Mn+3 MnF3 K3[Mn(CN)6]Mn+4 MnO2 K2[MnF6] MnF4Mn+5 Na3MnO4Mn+6 MnO42-Mn+7 MnO4- MnO3F晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
元素化学 锰
元素化学锰
锰是一种重要的化学元素,在元素周期表中位于第25位。
锰在地壳中的丰度相对较高,约为0.08%。
锰具有银白色的外观,是硬而脆的金属。
在标准条件下,锰的熔点为1244℃,沸点为2100℃。
锰在自然界中主要以化合物的形式存在,其中最常见的矿物是软锰矿和硬锰矿。
软锰矿(MnO2)是最常见的形式,它是地壳中最重要的含锰矿物之一。
此外,锰还存在于许多合金中,如钢铁、镍基合金和铝合金等。
锰在工业中有许多重要的应用。
钢铁工业是锰的最大用户,因为锰可以增强钢铁的强度和延展性。
在炼钢过程中,加入少量的锰可以显著提高钢的强度和硬度,同时保持其良好的延展性。
此外,锰还可以用于制造电池、催化剂、颜料和其他化学制品。
在化学上,锰是一种非常活泼的金属元素。
它可以在空气中氧化形成二氧化锰(MnO2),也可以与许多其他元素和化合物发生反应。
例如,锰可以与氢气反应生成氢化锰(MnH2),与氯气反应生成氯化锰(MnCl2)。
此外,锰还可以与其他金属元素形成合金,如锰铜合金和锰镍合金等。
除了在工业和化学领域的应用外,锰还具有生物学意义。
它是生物体内必需的微量元素之一,对于维持生物体的正常生理功能至关重要。
例如,锰是许多酶的激活剂,参与蛋白质合成、能量代谢和DNA修复等过程。
总的来说,锰是一种非常重要的化学元素,在工业、化学、生物学和医学等领域都有广泛的应用。
然而,锰也具有一定的毒性,因此在使用时需要采取安全措施。
重金属 (锰) 课件综述
二、锰元素致癌、致突变、致畸效应:
Mn2+的致突性可能是由于其具有影响许多聚合酶和核酸酶能力,虽然适量锰对于某些 聚合酶和核酸酶的正常活性是必要的,但浓度过高则会改变另一些酶的特征。高浓度锰 可影响核和线粒体基因。
可大量富集重金属的植物
Thanks
重金属
锰
概述 及 毒理
Summarize and toxicology of heavy metal Manganese
制作:刘霄
目
录
锰金属性质 锰金属的用途及锰矿污染事件 锰—和精神科关系最密切的金属元素 锰中毒类型及其毒理
锰金属基本性质
锰是银白色金属,质坚而脆。锰的英文名为Manganese,拼音为 měng。它的化学符号是Mn,它的原子序数是25,相对原子质量54.93。质 子数:25 中子数:30。它是一种过渡金属,属于VIIB族。在空气中易氧化, 生成褐色的氧化物覆盖层。
锰及其化合物对动物及人类的急性毒性: 大量吸入新生的氧化锰烟雾后,人可出现头 昏、头痛、恶心、胸闷、咽干、气短、寒战、 高热。数小时以至1~2天后热退,全身大汗, 四肢无力,即锰的“金属烟雾热”。
锰中毒及其毒理
二、慢性中毒--------职业性中毒 职业性锰中毒是由于长期吸入含锰浓度较高的锰烟及锰尘而致。 接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。
锰中毒及其毒理
锰广泛存在于自然界中,土壤中含锰0.25%,茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多 一、急性中毒 锰及其化合物的毒性不一,锰蒸气的毒性大于锰尘,而锰尘又以自然来 源的新鲜粉尘毒性较大,锰合金粉尘的毒性按以下次序递减:锰>二氧 化锰>矽锰。化合物中锰的价态越低,毒性越大。锰与卤素结合后毒性 增加。
慢性锰中毒早期以神经衰弱症候群和植物神经功能障碍为主。有头晕、头痛、 失眠、疲乏无力、嗜睡等症状,还有明显的记忆力降低、性功能减退、易兴 奋、好哭笑等情绪改变。病情进一步发展时,两手摆动不协调,易跌倒、说 话不利落(缓慢、口吃等),举止笨拙、面部缺乏表情。晚期病人可表现为 典型的锥体外系受损的症状:肌张力增高,呈“铅管样”;肌力减退;表情 呆板;眼球运动不灵活;书写困难,字越写越小;走路时表现为前冲步态、 转弯、后退时易跌倒。在接触氧化锰的工人中,可见肺炎的发病率和死亡率 增高。
锰的离子符号
锰的离子符号锰是一种重要的元素,它是人类日常生活中最常用的金属元素之一。
锰具有许多重要的用途,其中包括用作电话线、铁锅、射频管等各种装置的原料,并用来制造各种化工原料,如染料、农药、抗生素、食品添加剂等。
锰也具有许多健康益处,它可以增强血液的氧合作用,调节血糖水平,维持正常的脑功能,抑制癌细胞的生长,还可以保护脑细胞免受自由基的损伤。
而离子符号就是锰的化学符号表示,一般符号为Mn。
锰的化学符号Mn源于拉丁文Manginesum,意为“锰”或“锰矿”。
早在公元前127年,罗马元老马拉贝罗就发现了锰的存在,并将其命名为Manginesum。
在1774年,英国化学家阿尔伯特克里斯多夫巴特尔用Mn表示锰,并成为国际惯例。
锰的全原子序数是25,原子量是54.94。
它在原子模型中以系统第二行第25列元素的形式存在,原子半径为1.17(ngstrom),玻尔指数为2.2,电负性为2.36,最高振动温度为2344℃,比蒸汽密度为8.5g/L,比重为7.21,沸点为2832℃,溶解度为117g/L。
电子结构示意式Mn2+是一种常见的锰离子,它的电子结构为[Ar]3d5。
它有7倍电子,这是由于锰有5d电子和2s电子,共7个电子。
电子配位数为7。
从它的电子结构可以看出,它是一种弱酸性离子,在水中的pH值低于7,主要以正离子的形式存在于溶液中。
锰的离子状态具有非常活跃的特性,它们可以以不同种类的离子形式存在于溶液中,如锰2+、锰3+、锰4+等。
锰离子也可以以各种离子形式有机地结合在一起,如氯锰离子[MnCl4]2-、硫锰离子[MnS4]2-等,有助于维持锰在溶液中的稳定性。
锰离子通常只会在特定的条件下产生,在一般环境中,锰元素基本上是以金属态存在的。
但是,当它接触到酸性溶液或强碱溶液时,锰的金属态就会被转化为离子态。
这种转变主要取决于溶液的pH值,高于7的溶液可以使锰氢化为Mn2+,低于7的溶液可以使锰氧化为Mn3+、Mn4+等离子。
锰
符号:Mn 符号:Mn 原子序数:25 原子序数:25 价电子层结构:3d 价电子层结构:3d54s2 属于第4周期、 族元素。 Mn 属于第4周期、第Ⅷ族元素。
Mn
常见的价态:+ 、+ 、+7 常见的价态:+2、+ 、+ :+ 、+4、+ 也可见:+ 、+ 、+6 也可见:+1、+ 、+ :+ 、+3、+ 天然稳定的放射性核素,有三种同素异形体。 天然稳定的放射性核素,有三种同素异形体。 锰最重要矿是软锰矿; 锰最重要矿是软锰矿;近年来在深海发现大量的 锰矿——锰结核。 锰结核。 锰矿 锰结核
[接触机会] 接触机会]
锰矿开采、运输、加工、电池、锰中毒通 常只限于采矿和精炼矿石的人,长期接触 锰可引起类似帕金森综合征或Wilson病那 锰可引起类似帕金森综合征或Wilson病那 样的神经症状. 样的神经症状.
来源:食物、 来源:食物、水、空气 茶叶、蔬菜、谷物、 茶叶、蔬菜、谷物、牛奶 吸收:在胃液溶解度低,主要经十二指肠吸收; 吸收:在胃液溶解度低,主要经十二指肠吸收; 职业接触者,呼吸道为主; 职业接触者,呼吸道为主; 仅有机锰可经皮肤吸收。 仅有机锰可经皮肤吸收。
锰
分布于所有器官和组织, 分布于所有器官和组织,肝脏和胰腺最丰富 血液 红细胞 80%-90% 80%-90% %-90
锰广泛分布于生物圈内,但是人体内含量甚微。成年人体内锰的总 量约为200-400umol,分布在身体各种组织和体液中。骨、肝、胰、 肾中锰浓度较高;脑、心、肺和肌肉中锰的浓度低于20nmol/g;全 血和血清中的锰浓度分别为200nmol/L和20nmol/L。锰在线粒体中的 浓度高于在细胞浆或其它细胞器中的浓度,所以线粒体多的组织锰 浓度较高。在1913年已经知道锰是动物组织的成分之一,但从1931 年才陆续在多种实验动物中发现缺锰的表现,从而确认锰是动物的 必需微量元素之一。
锰
(锰)
锰是微量元素中,植物体内含有量最多的成分,和铁同样,如果缺少它,会恶化叶绿素的生成,只剩叶脉及其周边发绿其余的中间部分都发黄。
这种黄化作用在植物体内移动很慢,所以症状多表现在新叶上,而老叶很少发生。
锰和铁的关系密切,铁吸收的多了会产生锰的缺乏,反之锰不足,一般水田比大田多见。
为种二茬麦而要他土壤酸性化以及老化的水田常产生这种缺铁症。
出现整个麦叶宽的叶色发黄,只能沿叶脉看到点绿色的筋。
这种症状如继续发展,叶上会出现褐色斑点而且发白。
对蔬菜虽不多见缺锰现象,但钙多的土地变为碱性,则要出现缺锰症。
对锰的补充,如上表右栏处所示,其制作方法和喷洒方法同前。
锰的常见价态
锰的常见价态锰是我们生活中常见的一种化学元素,你知道它有哪些常见的价态吗?下面就让我来介绍一下吧。
锰常见的价态有3种,分别是+3、+2、+1。
锰具有多变的价态。
+3价的锰在自然界很少见。
+1价的锰在空气中几乎不存在,比较稳定。
高锰酸钾是一种化学物质,在溶液里主要呈现紫红色。
那么你知道高锰酸钾为什么是紫红色的吗?原来啊,高锰酸钾在溶液里和水反应会生成少量的二氧化锰、氧气和水。
而且高锰酸钾在溶液里的颜色越深,所含的锰离子越多,颜色就越深。
由此可见,高锰酸钾是紫红色的。
所以高锰酸钾是紫红色的价态。
在生活中,有许多的物质也都呈现出多种价态,如:氧气,在化学式里表示氧元素的最高正价,叫做氧的正价;硫酸亚铁铵在化学式里表示铁元素的最低正价,叫做铁的负价。
还有碳酸钠、氯化钙等。
自从上次试验成功后,王强决定要进行一次实验,他首先准备好了氢氧化钾和澄清的石灰水,还有滴管、蒸馏水、烧杯、酒精灯等一些实验用品。
只见他把一小瓶液体药剂倒入一个漏斗里,再用蒸馏水稀释至刻度,盖上瓶塞,接着把小烧杯放在火上加热。
过了一会儿,他看到了黑色固体物质析出来,便迅速取下瓶塞,打开酒精灯,将它倒入事先准备好的玻璃棒上,发现了紫色沉淀,王强赶紧把酒精灯关掉,停止了加热。
他小心翼翼地将药剂拿到试管里,又拿出来仔细观察。
一天早晨,王强去上学了,家长只给他两块钱。
王强到商店买了一瓶稀盐酸,在回家的路上顺便买了一包维生素C片,还买了一颗蓝色小药丸。
王强看到前面有一棵桂花树,他连忙走上去,用塑料袋采集了一些桂花花瓣,再把这些花瓣放入蒸馏水中洗涤干净。
接着他又去一个山坡上,从植物的根部拔了一棵很小的植物,带回家。
然后他把一大把它放进了一个白色烧杯里,再用滴管向烧杯中滴加一点稀盐酸,并且不停地搅拌,防止产生的气泡阻挡住他的视线。
突然间,白色烧杯中冒出了一串串气泡,并且越来越多,在一阵“噼里啪啦”的响声中,一朵朵雪白的小蘑菇出现了。
王强继续往杯中滴加稀盐酸,等到气泡基本上消失后,他才将烧杯中的溶液倒入了另一个小碗中。
锰的知识点总结
锰的知识点总结锰的物理性质锰的原子半径为1.25Å,离子半径Mn2+为0.80Å,Mn3+为0.67Å。
锰是一种银白色的金属,具有较高的硬度和韧性。
它是一种比较活泼的金属,可以与许多非金属发生反应,如氧气、氮气等。
锰的熔点为1246°C,沸点为2061°C。
锰的化学性质锰在化学性质上比较活泼,可以形成多种化合价的化合物。
锰主要有+2、+3、+4、+6和+7等多种化合价,其中+2和+3是最常见的。
锰可以与氧、硫、氮等元素发生化学反应,形成氧化物、硫化物、氮化物等。
锰的应用作为一种重要的工业金属,锰在钢铁制造中扮演着至关重要的角色。
它可以与铁形成合金,可以提高钢的硬度、韧性和耐磨性。
此外,锰还用于制造化工产品、电池、陶瓷颜料等。
锰的化合物也被广泛用于农业、医药和环保等领域。
锰的环境影响锰在自然界中存在广泛,并且对人类和环境都有重要的影响。
虽然锰是一种必需元素,但如果摄入过量会对人体造成危害。
长期暴露在含锰尘埃中会导致锰中毒,表现出头晕、乏力、肌肉僵直、运动障碍等症状。
同时,锰的排放也可能对环境造成污染。
锰的生物地球化学循环锰是一种广泛存在于地壳和地球表层的元素,它参与了地球化学循环的过程。
锰的循环主要包括岩石圈、水圈和生物圈。
在岩石圈中,锰存在于矿石、岩石中,与其他元素形成化合物。
在水圈中,锰可以溶解在水中,参与水体的化学反应。
在生物圈中,锰是一种必需元素,对植物和动物的生长和代谢有重要影响。
锰的提取和生产锰的提取和生产主要包括矿石的开采、冶炼和精炼。
锰矿石通常存在于辉锰矿、菱锰矿、褐锰矿等形式。
矿石经过选矿、破碎、浸出等工艺过程,可以提取出含锰的矿浆。
然后通过熔炼、还原等方法可以得到金属锰或者锰合金。
锰的催化作用锰是一种重要的催化剂,具有氧化、还原、酸化、还原等多种催化作用。
锰可以作为氧化剂,参与有机化合物的氧化反应,例如烯烃的合成、醇的氧化等。
锰也可以作为还原剂,参与金属离子的还原反应,例如电解锌离子。
锰的化合价
锰的化合价
文/颜雨
锰是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属,纯净的金属锰是比铁稍
软的金属,含少量杂质的锰坚而脆,潮湿处会氧化。
锰的化合价有+2、+3、+4、+5、+6和+7。
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
锰是变价金属,有很多化合价。
锰的化合价有+2、+3、+4、+5、+6和
+7。
其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化锰,为天然矿物)和+7(高锰酸盐,如KMnO4)、+6(锰酸盐,如K2MnO4)为稳定的氧化态。
在酸性溶液中,+3价的锰、+5价的锰和+6价的锰均比较容易发生歧
化反应。
MnO2+较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。
K2MnO4和MnO2
有强氧化性。
Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为水合
MnO2[MnO(OH)2]即使是水中微量的溶解氧也能将其氧化;K2MnO4也能发生
歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进行得完全。
锰的原子质量
锰的原子质量介绍锰是一种化学元素,其原子符号为Mn,原子序数为25。
锰具有银白色的金属光泽,常见于自然界中的矿石或合金中。
在化学中,锰在许多重要的化合物和反应中起着重要的作用。
了解锰的原子质量对于研究和应用锰相关的科学和工程问题具有重要意义。
原子质量的定义原子质量是指一个元素的一个原子质量相对于碳-12同位素的质量的比值。
碳-12被定义为12个单位的原子质量,其质量约等于质子和中子的质量之和。
原子质量相关于一个元素的质量和原子数目,通常以原子量单位(amu)表示。
原子质量可以用来计算化学反应和物质的摩尔质量。
锰的原子质量为了确定锰的原子质量,我们可以查阅化学元素周期表。
根据最新的国际纯净化学和应用化学联合会(IUPAC)发布的数据,锰的原子质量约为54.938045 amu。
这个数值是通过多种实验方法和数据进行测量和推导得出的,可以被认为是相对准确的锰原子质量值。
原子质量的测量方法科学家们使用多种方法来测量元素的原子质量,包括质谱法、质心-碎片速度法和同位素质量分析法。
这些方法可以提供高精度的原子质量测量结果。
下面是几种常用的原子质量测量方法:1.质谱法:利用质谱仪测量元素的原子质量。
质谱仪通过将元素的原子或分子离子化,并根据它们的质量-电荷比进行分离和检测,从而确定其质量。
2.质心-碎片速度法:利用质心-碎片速度关系来测量元素的原子质量。
这种方法基于一个质心方程,其中原子或分子的质量与其与碎片的速度之积成反比。
3.同位素质量分析法:利用同位素的相对丰度和质量差异来测量元素的原子质量。
同位素质量分析法通常使用质谱仪来分离和检测不同同位素的离子。
锰的同位素和原子质量测量结果锰有多个稳定同位素,包括锰-55、锰-56、锰-57、锰-58和锰-59。
这些同位素的相对丰度和质量差异被用来确定锰的平均原子质量。
根据相关实验测量结果,锰的平均原子质量约为54.938045 amu。
以下是锰同位素和它们的相对丰度:•锰-55:相对丰度为100%。
锰元素
若酸根有氧化性,盐类分解时 Mn(II)被氧化
Mn(NO3)2 —△— MnO2 + 2 NO2 Mn(ClO4)2 —△— MnO2 + Cl2 + 3 O2
Mn(II)在酸中稳定,遇强氧 化剂才能被氧化成 Mn(VII )
MnO4- + 8 H+ + 5 e- Mn2+ + 4 H2O E ⊖ = 1.51 V
Mn2+ + 2 CN-
M(n CN)2
Mn(CN)2 沉淀可以溶解在 过量的 KCN 溶液中,最终形 成稳定的正八面体配位单元 [Mn(CN)6]4-
加水稀释该溶液,当 CN- 的 浓度不足时,则有一些绿色沉淀物 K[Mn(CN)3] 生成。
将此稀氰化物溶液煮沸, 生成 Mn(OH)2 沉淀
在电炉中减压蒸馏,可将金 属锰分离出来。
纯的金属锰可以利用电解 MnSO4 的水溶液制取。
20. 8 Mn(II)化合物
MnO 是锰的氧化物中氧化数 最低的一种。
MnO 是绿色碱性氧化物,不 溶于水,可以溶于酸中。
用氢气还原锰的高氧化数氧化物, 均可得 MnO。
但是必须控制还原温度,若高于 1200℃ 则将生成金属锰。
[Mn(CN)6]4 - + 2 H2O 2 HCN + 4 CN- + Mn(OH)2
镍的同类配位化合物 [Mn(CN)6]4 - 比锰的稳定,用 上述方法可以分离镍和锰。
在热的较稀的 [Mn(CN)6]4- 溶液中加热硫化铵时,会生成 MnS 沉淀。
[Mn(CN)6]4- + S2-
6 CN- + MnS
20. 8. 1 难溶性化合物
化学教材关于锰的知识点
化学教材关于锰的知识点锰(Manganese)是一种重要的金属元素,在化学、材料科学和工业中都有广泛的应用。
本节将详细介绍锰的基本性质、存在形式、用途以及与其相关的化学反应。
一、锰的基本性质锰是一种坚硬、有光泽的过渡金属,其原子序数为25。
在常温下,锰可以抵抗空气和水,但在高温下,它会与氧、硫、氯等元素反应。
锰的化学性质较活泼,能与许多元素发生反应,形成化合物。
二、知识点锰及其化合物1、锰的单质金属锰: 银白色金属,粉末状的锰: 灰色。
锰是钢的一种重要添加剂,因为它能脱除氧和硫.2、锰的化合物(1)Mn(VII)化合物1)高锰酸钾的制备以软锰矿为原料 (MnO2) 制备高锰酸钾,先制K2MnO4:3 MnO2 + 6 KOH + KClO3 = 3 K2MnO4 + KCl + 3 H2O (碱熔法)从 K2MnO4 制 KMnO4 有三种方法。
A) 歧化法, 酸性介质中, 有利于歧化:3 MnO42- +4 H+ = MnO2 + 2 MnO4- + 2 H2O2 MnO42- + 2 CO2 = MnO2 + 2 MnO4- + 2 CO32-在中性或弱碱性溶液中也发生歧化反应,但趋势及速率小:3 MnO42- + 2 H2O = 2 MnO4- + MnO2 +4 OH-B) 氧化法:2 MnO42- + 2 Cl2 = 2 MnO4- + 2 Cl-C) 电解法: 电解 K2MnO4 溶液:阳极:MnO42-à MnO4- + e-阴极:2 H2O + 2 e-à H2 + 2 OH-电解总反应:2 K2MnO4 + 2 H2O = 2 KMnO4 + 2 KOH + H22) 高锰酸钾的强氧化性MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2OMnO4- + 4 Mn2+ + 15 H2P2O72- + 8 H+ =5 [Mn(H2P2O7)3]3- + 4 H2O 2 MnO4- + 5 SO32- + 6 H+ = 2 Mn2+ + 5 SO42- + 3 H2O2 MnO4- +3 SO32- + H2O = 2 MnO2 + 3 SO42- + 2 OH-2 MnO4- + SO32- + 2 OH-(浓) = 2 MnO42- + SO42- + H2O(2)Mn(IV)化合物二氧化锰在强酸中有氧化性(2) 还原性: 在碱中易被氧化成高价,生成MnO(OH)2. MnO(OH)2 (棕黄色)Mn2+ + 2 OH- = Mn(OH)2¯ (白) 无氧条件Mn(OH)2 + ½O2 = MnO(OH)2 (棕黄色)MnO(OH)2 + (x - 1) H2O = MnO2∙x H2O (黑褐色)Mn(OH)2 + 2 H+ = Mn2+ + 2 H2OMn(II) 在碱性条件下不稳定(还原性强)Mn(II)在酸性条件下稳定 (还原性差)在酸性溶液中,只有用强氧化剂,如NaBiO3、PbO2、(NH4)2S2O8 等,才能将 Mn2+ 氧化为呈现紫红色的高锰酸根(MnO4-)。
元素锰的作用
元素锰的作用引言:元素锰(Mn)是一种广泛存在于自然界中的化学元素,它在人类社会和生态系统中发挥着重要的作用。
本文将从不同的角度探讨元素锰的作用,包括在生物体内的功能、工业应用、环境保护等方面。
一、生物体内的功能1. 元素锰在人体内是一种重要的微量元素,是人体内多种酶的组成部分。
例如,锰离子与超氧化物歧化酶的结合能够促进氧自由基的清除,从而具有抗氧化作用,对人体的健康至关重要。
2. 锰还参与了骨骼的形成和维持,它是成骨细胞所需要的重要元素之一。
锰的缺乏会导致骨骼畸形和骨密度降低,容易引发骨质疏松症等疾病。
二、工业应用1. 锰是一种重要的合金元素,常用于钢铁冶金工业中。
将锰与铁合金化可以提高钢的硬度和耐磨性,同时还能提高钢的抗腐蚀性能,广泛应用于制造车辆、建筑材料等领域。
2. 锰还可用于制造电池。
锰电池是一种常见的锂电池,具有高能量密度、长寿命、低成本等优点,被广泛应用于手机、电动工具、电动汽车等领域。
3. 锰还可以作为催化剂应用于化学工业中。
例如,锰催化剂可用于有机合成反应中,提高反应速率和选择性,从而降低生产成本并提高产品质量。
三、环境保护1. 锰离子在环境中具有一定的氧化还原能力,可以将某些有害物质转化为无害的物质。
例如,锰离子可以将重金属离子还原为金属元素,从而减少其毒性和环境污染。
2. 锰还能够促进水体中一些有害物质的沉淀,从而净化水质。
锰盐可以与水中的有机物结合形成沉淀物,去除水中的有机污染物。
3. 锰还可用于废水处理过程中的氧化剂。
锰酸盐能够氧化废水中的有机物和无机物,达到净化水质的效果。
四、其他应用1. 锰还可用于制造玻璃和陶瓷,通过添加锰元素可以改变其颜色和物理性能,提高产品的质量和美观度。
2. 锰化合物还可用于制造颜料。
锰酸锂是一种常见的紫色颜料,广泛应用于油漆、塑料、橡胶等行业。
3. 锰还可用于制造肥料,锰肥料可有效改善土壤中缺锰的情况,促进作物的生长和发育。
结论:元素锰作为一种重要的化学元素,在生物体内具有多种功能,广泛应用于工业生产和环境保护中。
锰的主要用途
锰的主要用途
锰是一种常见的金属元素,具有许多重要的用途。
它是地壳上第12丰度的元素,存在于大量的岩石、土壤和矿物质中。
锰具有良好的化学性质,能够与许多元素形成化合物。
以下是锰的主要用途。
首先,锰是钢铁生产的重要原材料。
钢铁是现代工业的基础,而锰是钢铁中不可或缺的元素。
在钢铁冶炼过程中,锰能够提高钢铁的硬度、韧性和耐磨性,从而使钢铁更加坚固和耐用。
其次,锰在电池制造中也发挥着重要的作用。
锰铜电池是一种主要的干电池类型,常用于手电筒、闹钟和遥控器等设备中。
锰铜电池具有长寿命、低成本和高性能的优点,因此在消费电子产品中得到广泛应用。
此外,锰还被用于医学和生物学研究。
锰在人体内起着重要的作用,能够促进骨骼生长、细胞代谢和神经系统发育。
许多药物和营养补充剂中都含有锰,用于治疗贫血、骨骼疾病和代谢症状等疾病。
最后,锰还被用于生产染料、玻璃、陶瓷和其他化学品。
例如,锰能够使玻璃呈现出紫色或黑色的色彩,因此常用于生产彩色玻璃。
锰也能够用于生产陶瓷颜料和油漆,从而增强它们的颜色和耐久性。
综上所述,锰是一种多功能的金属元素,具有许多重要的用途。
它在钢铁、电池、医学和化学工业中都扮演着重要的角色,是现代工业和科学研究的重要组成部分。
锰的性质和用途有哪些
锰的性质和用途有哪些一、锰的性质锰是一种金属元素,它以化合物形式广泛存在于自然界中,在地壳内锰的平均含量(质量分数)约为0.1%*(质量分数),在元素周期表中,锰属过渡元素,与铬、铁相邻,化学活性比铬弱,比铁强。
(一)锰的物理性质金属锰为立方晶体,有α,β,γ和δ四种同素异性体,常温下以α锰最稳定。
金属锰的机械性能硬而脆,莫氏硬度为5~6,致密块状金属锰表面为银白色,粉状呈灰色。
锰的相对原子量为54.9380±1。
原子体积为7.39cm3/mol。
金属锰的原子半径和室温下的密度,均随晶型不同而略有差别,见表1。
表1 室温下金属锰的原子半径、密度与晶型的关系晶型原子半径/pm密度/(g·cm-3)α-Mn1247.44β-Mn/7.29γ-Mn136.67.11δ-Mn133.4/在大气压为101.325kPa时,锰的熔点为1260℃,沸点1900℃,汽化热为219.7kJ/mol。
在0-25℃时,锰的电阻率为185μΩ·cm,在18℃锰的磁化率为9.9×10-6cm3/g。
(二)锰的化学性质锰属活泼金属,易被氧化。
细粉状金属锰在空气中易燃烧,但大块状金属锰在常温下不易受空气中的氧侵蚀,这是因为在空气中金属锰表面易生成一层氧化物膜,对内层金属锰起到了保护作用。
在水中则易生成氢氧化物膜,可进一步阻止锰对水分子中氢的置换作用。
但是,若把锰放入含有NH4Cl的水溶液中,则置换反应能顺利进行。
锰原子处于基态的电子构型是[Ar]3d54s2。
由于其最外层和次外层中的电子(3d4s)都可以成为价电子,因而锰是变价元素。
锰的主要氧化态有+2,+3,+4,+6和+7。
价态的变化导致离子性质的变化,如锰离子半径随价态的增高而变小,离子电位和电负性随价态增高而相应增大,其氧化物的酸碱性随价态增高由碱性向酸性变化。
锰的氧化物及其水合物酸碱性递变规律是过渡元素中最典型的。
它表现为随锰的氧化态升高,碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强。
锰
防治措施
食疗 含锰丰富的食物:粗粮、核桃、花生、 含锰丰富的食物:粗粮、核桃、花生、绿叶 蔬菜 茶中锰的含量较丰富
二、锰中毒 急性中毒: 急性中毒:误服含锰试剂 慢性中毒:职业性 二价锰引起 慢性中毒:
表现: 表现: 神经衰弱综合症 精神症状 锥体外系神经障碍
预防 接触锰作业时采取防尘措施和防尘口罩
锰的代谢
一、吸收
来源:食物、 来源:食物、水、空气 茶叶、蔬菜、谷物、 茶叶、蔬菜、谷物、牛奶 吸收:在胃液溶解度低,主要经十二指肠吸收; 吸收:在胃液溶解度低,主要经十二指肠吸收; 职业接触者,呼吸道为主; 职业接触者,呼吸道为主; 仅有机锰可经皮肤吸收。 仅有机锰可经皮肤吸收。
二、分布
锰 分布于所有器官和组织, 分布于所有器官和组织,肝脏和胰腺最丰富 血液 红细胞 80%-90% 80%-90% %-90
驱锰治疗:二巯基丁二钠 Na-DHS 驱锰治疗:
三、排泄
主要由消化道经粪便排出,汗液、尿较少。 主要由消化道经粪便排出,汗液、尿较少。
锰的生物学效应
多种酶的组成成分及激活剂
DNA聚合酶的激活剂 聚合酶的激活剂 RNA聚合酶的组成成分 聚合酶的组成成分 MnSOD成分… 成分
生长发育
脑发育 生殖系统发育
神经精神系统
锰的生物学效应
改善机体造血功能
所有钢都含有Mn 所有钢都含有 作用: 作用:净化剂 Mn + S == MnS —防止生成 防止生成 FeS钢变脆 钢变脆 Mn + O2 == MnO —防止冷却 防止冷却 钢形成气泡或沙孔 增加钢的硬度:锰钢 锰钢(12%~15%) 增加钢的硬度 锰钢
常见的锰化合物
MnO2 Mn3O4 MnCl2 [Mn2(SO4)3] 锰的化学性质与铁近似
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锰
锰,化学符号是Mn,它的原子序数是25,灰白色,是一种过渡金属,性坚而脆,潮湿处会氧化。
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manganese(锰)。
锰可用铝热法还原软锰矿制得。
外围电子层排布:3d5 4s2
电子层分布:2-8-13-2
化合价:+2、+3、+4、+6和+7
晶体结构:晶胞为体心立方晶胞,每个晶胞含有2个金属原子。
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金
属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
常见化合价:+2,+4,+7,+6
+3价的锰和+6价的锰均比较容易发生歧化反应:
2Mn3++2H2O ══Mn2++MnO2↓+4H+
3MnO42-+4H+══2MnO4-+MnO2↓+2H2O
Mn较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。
MnO4和MnO2
有强氧化性。
在碱性溶液中,Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧
化为MnO2;MnO4也能发生歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进
行得完全。
下面列出部分其化合价对应的化合物:
Mn-3:Na3[Mn(CO)4] Mn-1:Na[Mn(CO)5] Mn0:MnMn2(CO)10,K6[Mn(CN)6] Mn+1:K5[Mn(CN)6] Mn+2:MnO ,二价锰盐Mn+3:MnF3,K3[Mn(CN)6]
Mn+4:MnO2 ,K2[MnF6] ,MnF4 Mn+5:Na3MnO4
Mn+6:MnO42- Mn+7:MnO4-,MnO3F ,KMnO4
在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。
它也易在升温时氧化。
氧化时形成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO(一氧化锰),而外层是Mn3O4(四氧化三锰):
2Mn+O2══2MnO
3Mn+2O2══Mn3O4
在高于800℃的温度下氧化时,MnO的厚度逐渐增加,而Mn3O4层的厚度减少。
在800度以下出现第三种氧化层Mn2O2。
在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。
锰和铁化学性质相似,常温与水反应缓慢,当自身高温时,反应迅速,水变为氢气,锰被氧化,形成复杂氧化物:
Mn+H2O ══Mn3O4+H2↑(高温)
锰易溶于稀酸,并有氢气放出,生成二价锰离子:锰和浓硫酸、浓硝酸等氧化性酸反应生成二氧化硫、二氧化氮,自身被氧化成二价锰:
Mn+H2SO4══MnSO4+H2↑
Mn+2H2SO4══MnSO4+2H2O+SO2↑
Mn+4HNO3══Mn(NO3)2+2H2O+2NO2↑
锰和锰矿是有些极大的分别的。
化合物
二氧化锰
二氧化锰(自然界以软锰矿形式存在)。
物理性状:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。
溶解性:难
溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,溶于浓盐酸而产生氯气。
酸碱性:二氧化锰是两性氧化物,它是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体,可作为干电池的去极
化剂。
存实验室常利用它的氧化性,和浓HCl 作用以制取氯气:
MnO 2+4HCl ≜ MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O
二氧化锰在酸件介质中是一种强氧化剂。
二氧化锰是[MnO 2]八面体,氧原子在八面体角顶上,锰原子在八面体中, [MnO 2]八面体共棱连接形
成单链或双链,这些链和其它链共顶,形成空隙的隧道结构,八面体或成六方密堆积,或成立方密堆积。
二氧化锰是一种两性氧化物,存在对应的BaMnO 4或者SrMnO 3这样的钙钛矿结构的形式上的盐(通
过熔碱体系中的化合反应得到),也存在四氯化锰。
遇还原剂时,表现为氧化性。
如将二氧化锰放到氢气流中加热至1400K 得到氧化锰;将二氧化锰放在氨气流中加热,得到棕黑色的三氧化二锰;将二氧化锰跟浓盐酸反应,则得到l 氯化锰、氯气和水。
遇强氧化剂时,还表现为还原性。
如将二氧化锰,碳酸钾和硝酸钾或氯酸钾混合熔融,可得到暗绿色
熔体,将熔体溶于水冷却可得六价锰的化合物锰酸钾。
在酸件介质中是一种强氧化剂。
强氧化剂,自身不燃烧,但助燃,不要和易燃物放置一起。
在氯酸钾[KClO3]分解、双氧水(过氧化氢,H2O2)分解的反应中作催化剂: 2KClO ==∆2
MnO 2KCl+3O 2
↑ 2H 2O
==∆2MnO 2H 2O+O 2↑ 制备: 主要取自天然矿物软锰矿。
普遍采用高温硫酸锰溶液电解法制取,碳酸锰矿和软锰矿均可作为原料。
硫酸锰溶液的制备包括浸取、除铁、中和、除重金属、过滤、静置除钙镁等工序,经高温电解后制得粗产
品,再经处理包括剥离、粉碎、洗涤、中和与干燥等过程制得合格晶。
当采用氯化锰溶液电解可制得纤维
状二氧化锰。
还有碳酸锰、硝酸锰热解法,由低价氧化锰与氧化剂如氯酸钠、氯气、氧气等分别组合反应
直接氧化制得。
1、氯化锰法将菱锰矿与过量盐酸进行反应,生成氯化锰溶液,待反应完成后,加入石灰进行中和,控
制Ph4左右,加入氧化剂过氧化氢使Fe 2+氧化生成氢氧化铁沉淀而除去,净化的氯化锰溶液加入硝酸锰配
成电解液,使氯化锰浓度0.5~2.0 mol/L ,HCl 的浓度0.01~1.0 mol/L 。
电解液中可加入含量10%~15%
的硝酸锰,在温度85~95℃下电解,这样可解决电解过程中微量氯放出反应所造成的空气污染及腐蚀问题。
电解得到纤维状二氧化锰,再经粗品剥离、粉碎、中和漂洗、过滤、干燥、粉碎,制得电解二氧化锰产品。
MnCO 3+2HCl ══ MnCl 2+H 2O+CO 2↑ MnCl 2+2H 2O 电解
==MnO 2↓+2HCl+H 2↑
多为地下开采,一般工艺流程同“磷块岩”。
常用的选矿方法有手选、磁选、浮选、重选等,此外化
学选矿和细菌浸取法用于锰矿石有大量试验。
3、硝酸锰法将软锰矿与煤粉混合,经还原焙烧使高价锰还原成一氧化锰,用硝酸及硫酸浸取,经过滤、
净化,得硝酸锰溶液,再经浓缩、热分解得二氧化锰,最后经稀硝酸精制、硫酸活化处理、水洗、干燥,
制得化学二氧化锰产品。
MnO 2+C ══ MnO+CO ↑ MnO 2+CO ══ MnO+CO 2↑
MnO+2HNO3══Mn(NO3)2+H2O Mn(NO3)2══MnO2+2NO2↑
4、碳酸锰法软锰矿细粉碎与煤粉混合,进行还原焙烧生成氧化亚锰,用硫酸浸取,所得硫酸锰溶液中和到Ph4~6,沉淀杂质过滤除渣,滤液加硫化钠净化,经压滤,加入碳酸氢铵及晶种生成碳酸锰沉淀,在空气中通水蒸气于大约450℃下焙烧热分解,生成二氧化锰,剩余的碳酸锰及低价氧化锰,经硫酸溶出,氯酸钠重质化,再经洗涤,烘干得化学二氧化锰。
2MnO2+C══2MnO+CO2↑MnO+H2SO4══MnSO4+H2O
MnSO4+2NH4HCO3══MnCO3+2NH4HSO4 2MnCO3+O2══2MnO2+2CO2↑
MnCO3+H2SO4══MnSO4+H2O+CO2↑
5MnSO4+2NaClO3+4H2O══5MnO2+Na2SO4+4H2SO4+Cl2↑
5、天然锰矿活化法
将高质量的软锰矿在空气中加热到600~800℃,或在还原剂(如煤粉、天然气)存在下,加热到300℃进行还原焙烧,使二氧化锰还原生成三氧化二锰,还原产物再经热硫酸处理,歧化三氧化二锰得到高活性.Γ-MnO2和硫酸锰,酸浸后浆液经过滤、洗涤、干燥、制得活性二氧化锰。
2MnO2+C══Mn2O3+CO↑Mn2O3+H2SO4══MnSO4+MnO2+H2O
高锰酸钾
高锰酸钾(KMnO4,Mr=158.04),无机化合物,紫黑色针状结晶。
溶解度:6.38 g/100 mL(20℃)。
中文俗称:灰锰氧。
在化学品生产中,广泛用作为氧化剂,如用作制糖精,维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂;在医药上用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理中,作水处理剂,以氧化硫化氢、酚、铁、锰和有机、无机等多种污染物,控制臭味和脱色;在气体净化中,可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物;在采矿冶金方面,用于从铜中分离钼,从锌和镉中除杂,以及化合物浮选的氧化剂;还用于作特殊织物、蜡、油脂及树脂的漂白剂,防毒面具的吸附剂,木材及铜的着色剂等。
高锰酸钾是最强的氧化剂之一,作为氧化剂受pH影响很大,在酸性溶液中氧化能力最强。
其相应的酸高锰酸HMnO4和酸酐Mn2O7,均为强氧化剂,能自动分解发热,和有机物接触引起燃烧。
[2] 高锰酸钾具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂,遇乙醇即分解。
在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰和氧。
光对这种分解有催化作用,故在实验室里常存放在棕色瓶中。
从元素电势图和自由能的氧化态图可看出,它具有极强的氧化性。
在碱性溶液中,其氧化性不如在酸性中的强。
作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同。
该品遇有机物时即释放出初生态氧和二氧化锰,而无游离状氧原子放出,故不出现气泡。
初生态氧有杀菌、除臭、解毒作用,高锰酸钾抗菌除臭作用比过氧化氢溶液强而持久。
二氧化锰能与蛋白质结合成盐,在低浓度时呈收敛作用,高浓度时有刺激和腐蚀作用。
其杀菌力随浓度升高而增强,0.1%时可杀死多数细菌的繁殖体,2%~5%溶液能在24小时内可杀死细菌芽孢。
在酸性条件下可明显提高杀菌作用,如在1%溶液中加入1.1%盐酸,能在30秒钟内杀死炭疽芽孢。