锰(英语:Manganese),是一种化学元素,化学符号为Mn,原子序数为25,原子量为7001549380430000000♠54.938043 u。锰在自然界中并不会以纯元素单质的形式存在,而是经常以与铁所形成的矿物形式被发现。锰是重要工业用合金所使用的过渡金属,特别是用于不锈钢的材料。
Quick Facts 外观, 概况 ...
锰 25Mn
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外观 |
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金属:银色
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概况 |
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名称·符号·序数 | 锰(Manganese)·Mn·25 |
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元素类别 | 过渡金属 |
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族·周期·区 | 7·4·d |
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标准原子质量 | 54.938043(2)[1] |
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电子排布 | [Ar] 3d5 4s2 2, 8, 13, 2
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历史 |
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发现 | 卡尔·威廉·舍勒(1774年) |
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分离 | 约翰·戈特利布·甘恩(1774年) |
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物理性质 |
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物态 | 固态 |
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密度 | (接近室温) 7.21 g·cm−3 |
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熔点时液体密度 | 5.95 g·cm−3 |
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熔点 | 1519 K,1246 °C,2275 °F |
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沸点 | 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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比热容 | 26.32 J·mol−1·K−1 |
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蒸气压
压/Pa
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1
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10
|
100
|
1 k
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10 k
|
100 k
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温/K
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1228
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1347
|
1493
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1691
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1955
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2333
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原子性质 |
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氧化态 | 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -2, -3 (两性) |
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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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锰的原子谱线 |
杂项 |
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晶体结构 | 体心立方 |
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磁序 | 顺磁性 |
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磁化率 | (α) +529.0·10−6 cm3/mol (293 K)[2] |
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电阻率 | (20 °C)1.44 µΩ·m |
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热导率 | 7.81 W·m−1·K−1 |
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膨胀系数 | (25 °C)21.7 µm·m−1·K−1 |
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声速(细棒) | (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:锰的同位素
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Close
历史上,锰的名称来自生产软锰矿以及其他黑色矿物的希腊马格尼西亚地区,这个地区的名称来自其生产镁以及磁铁矿。到了大约18世纪中叶时,瑞典裔德国科学家卡尔·威廉·舍勒已经可以利用软锰矿制造氯气。这时,舍勒和其他人已经知道软锰矿(这时还不知道此为二氧化锰)含有其他未被发现的元素,但是他们没办法分离出这个新元素。直到1774年,约翰·戈特利布·甘恩是第一个可以从具有不纯的金属样品分离出锰元素的人,他成功的利用碳还原此氧化物(含二氧化锰的矿物)得到了锰。
锰磷酸化可以用来防止钢铁生锈或者腐蚀。锰离子可以用于各种颜色的工业染剂,离子的颜色决定于其不同的其氧化数。碱金属过锰酸盐或者碱土族过锰酸盐是很强的氧化剂。二氧化锰可以用在碳锌电池或者碱金属电池中的阴极材料(电子接受者)。
生物上,锰二价离子为具有很多种功能的多样性酶的辅因子,具有锰元素的酶特别为必须处理氧元素的生物体内去除造成毒性的过氧化自由基的要素。锰同样作用于光合作用植物中氧元素进化错合物。虽然锰是生物体内的必须稀有矿物质,然而,当生物体内的锰浓度过高时也可能造成神经毒性。特别是经过呼吸作用,将造成锰中毒,这是一种在哺乳动物中可能会发生的不可逆神经伤害的情况。