Mn · Élément 25 · Métal de transition
Essentiel à l’état de traces, cassant en grande quantité et raison pour laquelle votre acier ne se brise pas dans le froid.
Structure
Il ne s’agit pas d’un diagramme de points sur des anneaux — mais d’un échantillon de Monte-Carlo de la véritable densité de probabilité |ψ|² pour chaque sous-couche occupée. Faites glisser pour faire pivoter. Le bleu et le violet indiquent les signes opposés de la fonction d’onde, ce qui rend la liaison possible.
Valeurs mesurées
Chaque barre indique où se situe le manganèse parmi les 118 éléments pour cette propriété.
Sources : masses atomiques standard de l’IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. Les valeurs marquées ~ sont prédites plutôt que mesurées.
Même élément, neutrons différents
Tous les atomes de manganèse ont le même nombre de protons, 25, et ne diffèrent que par leur nombre de neutrons : ces variantes sont ses isotopes. Le plus courant, Mn-55, a 30 neutrons et représente 100 % du manganèse naturel.
| ISOTOPE | Neutrons | Abondance naturelle | Demi-vie | Mode de désintégration |
|---|---|---|---|---|
| Mn-54 | 29 | — | 312,20 j | ε/β⁺ |
| Mn-55 le plus courant | 30 | 100 % | Stable | — |
Ici, le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (54,938) moins numéro atomique, donne la même réponse : 30.
Modes de désintégration
Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.
Taille, à l’échelle
Rayon de 127 pm — soit 0,127 nm ; il en faudrait donc environ 3,94 millions côte à côte pour couvrir un millimètre.
Plage thermique
Entre 1519 K et 2334 K, le manganèse est liquide : une plage de 815 K.
Où il se trouve
Dans le tableau, le manganèse occupe la période 4, groupe 7. Tous les éléments du groupe 7 possèdent le même nombre d’électrons externes, ce qui explique qu’ils se comportent de manière si similaire.
Autres métaux de transition
Tous les métaux de transitionL’histoire
Le manganèse (Mn) est l’élément 25, un métal de transition dur, cassant, d’un gris argenté, du groupe 7. Il fond à 1 246 °C (1 519 K) et a une masse volumique de 7,21 g/cm³. C’est le douzième élément le plus abondant de la croûte terrestre, et il est essentiel à la fois à la sidérurgie et aux êtres vivants.
Le manganèse possède 25 électrons répartis sur quatre couches, selon la distribution 2, 8, 13, 2, avec la configuration [Ar] 3d⁵ 4s². Ses états d’oxydation courants sont +2, +4 et +7, ce qui lui donne des composés de nombreuses couleurs : les sels de Mn²⁺ rose pâle, le dioxyde de manganèse brun-noir (+4) et l’ion permanganate violet foncé (+7).
Le manganèse naturel est constitué d’un seul isotope stable, le manganèse-55. Le manganèse-53, dont la demi-vie est de 3,7 millions d’années, sert à dater les météorites.
La pyrolusite, un minéral de dioxyde de manganèse, a servi de pigment noir dans les peintures rupestres préhistoriques, puis aux verriers pour décolorer le verre. On l’appelait magnésie noire, d’après la région grecque de Magnésie, et on l’a longtemps confondue avec le minerai de fer magnétique.
En 1774, Carl Wilhelm Scheele a montré que la pyrolusite contenait un nouvel élément. La même année, son ami Johan Gottlieb Gahn a isolé le métal impur en chauffant de la pyrolusite avec du charbon de bois.
Le nom manganèse vient, par l’intermédiaire de l’italien, de magnesia, la même origine que le nom du magnésium.
Applications
Environ 90 % du manganèse est destiné à l’acier. Il élimine l’oxygène et fixe le soufre, qui rendrait sinon l’acier cassant, et il augmente la résistance et la dureté. La plupart des aciers contiennent moins de 1 % de manganèse. L’acier Hadfield, qui en contient environ 12 à 14 %, durcit sous les chocs et sert pour les croisements de voies ferrées, les concasseurs et les dents de pelles mécaniques.
D’où il vient
950 mg/kg de la croûte terrestre · plus abondant que 90 % des éléments
Le manganèse représente environ 0,1 % de la croûte terrestre. Il est présent dans de nombreux minéraux, et de vastes étendues des grands fonds océaniques sont couvertes de nodules et d’encroûtements ferromanganésifères, qui contiennent aussi du nickel, du cuivre et du cobalt.
L’Afrique du Sud détient environ 70 % des ressources mondiales connues de manganèse, surtout dans le gisement de manganèse du Kalahari, et en est le premier producteur, devant le Gabon, le Ghana et l’Australie (USGS).
Manipulation
Le manganèse est un nutriment essentiel. Il active de nombreuses enzymes, dont la superoxyde dismutase à manganèse, et chez les plantes, un groupe de quatre atomes de manganèse décompose l’eau pour libérer de l’oxygène pendant la photosynthèse.
L’inhalation de poussières ou de fumées de manganèse pendant des mois ou des années, comme dans certains travaux de mine, de fonderie et de soudage, peut provoquer le manganisme, un trouble nerveux aux symptômes proches de ceux de la maladie de Parkinson. Des concentrations élevées dans l’eau potable peuvent aussi nuire au développement des enfants. Le permanganate de potassium est un oxydant fort qui peut brûler la peau et déclencher des incendies au contact de matières combustibles.
Pour aller plus loin
Réponses rapides
Le manganèse (symbole Mn) est l’élément 25 du tableau périodique, un métal de transition de la période 4, groupe 7. Essentiel à l’état de traces, cassant en grande quantité et raison pour laquelle votre acier ne se brise pas dans le froid. À température ambiante, c’est un solide.
[Ar] 3d⁵ 4s² ; elle comporte 4 couches occupées, avec la répartition 2, 8, 13, 2.Le manganèse fond à 1519 K (1245,9 °C) et bout à 2334 K (2060,9 °C).
La masse atomique standard du manganèse est de 54,938 u. Il s’agit d’une moyenne pondérée de ses isotopes présents naturellement, ce qui explique qu’elle soit rarement un nombre entier.
L’atome de manganèse le plus courant, Mn-55, a 30 neutrons : son nombre de masse, 55, moins son numéro atomique, 25. Il représente 100 % du manganèse naturel. Le raccourci scolaire, masse atomique arrondie (54,938) moins numéro atomique, donne le même résultat : 30.
La masse volumique du manganèse est de 7,21 g/cm³. L’eau a une masse volumique de 1,0 g/cm³ ; un bloc de manganèse est donc environ 7,2× plus lourd.
L’électronégativité du manganèse sur l’échelle de Pauling est de 1,55. L’échelle va de 0,70 (le francium, qui attire le moins les électrons) à 3,98 (le fluor, qui les attire le plus). Les valeurs de cette plage intermédiaire tendent à former des liaisons covalentes plutôt que des liaisons fortement ioniques.
La découverte du manganèse remonte à 1774 ; on la doit à Johan Gottlieb Gahn. Origine du nom : latin magnes, « aimant ».
Le manganèse constitue environ 950 mg/kg de la croûte terrestre — suffisamment courant pour être extrait à grande échelle.