Mn · Elemento 25 · Metallo di transizione
Essenziale in tracce, fragile in quantità elevate e il motivo per cui il vostro acciaio non si frantuma al freddo.
Struttura
Non è un diagramma di punti su gusci — è un campione Monte Carlo dell'effettiva densità di probabilità |ψ|² per ogni sottoguscio occupato. Trascinate per ruotare. Il blu e il violetto indicano i segni opposti della funzione d'onda, che rendono possibile la formazione dei legami.
Valori misurati
Ogni barra mostra dove si colloca il manganese tra tutti i 118 elementi per quella proprietà.
Fonti: masse atomiche standard IUPAC 2021 · CRC Handbook of Chemistry and Physics · NIST. I valori contrassegnati con ~ sono previsti anziché misurati.
Stesso elemento, neutroni diversi
Tutti gli atomi di manganese hanno lo stesso numero di protoni, 25, e differiscono solo per il numero di neutroni: queste varianti sono i suoi isotopi. Il più comune, Mn-55, ha 30 neutroni e costituisce il 100% del manganese naturale.
| ISOTOPO | Neutroni | Abbondanza naturale | Tempo di dimezzamento | Modalità di decadimento |
|---|---|---|---|---|
| Mn-54 | 29 | — | 312,20 giorni | ε/β⁺ |
| Mn-55 più comune | 30 | 100% | Stabile | — |
Qui la scorciatoia scolastica, massa atomica arrotondata (54,938) meno numero atomico, dà la stessa risposta: 30.
Modi di decadimento
Dati: IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, valutazioni degli stati fondamentali, consultati il 10 ottobre 2026. L’abbondanza è la quota di atomi nell’elemento naturale; un trattino indica che l’isotopo non ha un’abbondanza naturale di riferimento.
Dimensioni, in scala
Raggio 127 pm — cioè 0,127 nm, quindi ne servirebbero circa 3,94 milioni affiancati per coprire un millimetro.
Intervallo termico
Tra 1519 K e 2334 K il manganese è liquido: un intervallo di 815 K.
Dove si trova
Nella tavola, il manganese occupa il periodo 4, gruppo 7. Tutti gli elementi del gruppo 7 hanno lo stesso numero di elettroni esterni, per questo si comportano in modo così simile.
Altri metalli di transizione
Elenco completo: metalli di transizioneLa storia
Il manganese (Mn) è l'elemento 25, un metallo di transizione duro, fragile e grigio-argenteo del gruppo 7. Fonde a 1.246 °C (1.519 K) e ha una densità di 7,21 g/cm³. È il dodicesimo elemento più abbondante nella crosta terrestre ed è essenziale sia per la produzione dell'acciaio sia per gli esseri viventi.
Il manganese ha 25 elettroni disposti in quattro gusci, 2, 8, 13, 2, con la configurazione [Ar] 3d⁵ 4s². I suoi stati di ossidazione comuni sono +2, +4 e +7, che gli danno composti di molti colori: sali di Mn²⁺ rosa pallido, biossido di manganese bruno-nero (+4) e lo ione permanganato, viola intenso (+7).
Il manganese naturale è costituito da un unico isotopo stabile, il manganese-55. Il manganese-53, con un tempo di dimezzamento di 3,7 milioni di anni, si usa per datare i meteoriti.
Il minerale pirolusite, biossido di manganese, fu usato come pigmento nero nelle pitture rupestri preistoriche e più tardi dai vetrai per togliere il colore al vetro. Era chiamato magnesia nera, dalla regione greca della Magnesia, e fu a lungo confuso con il minerale magnetico di ferro.
Nel 1774 Carl Wilhelm Scheele dimostrò che la pirolusite conteneva un nuovo elemento. Nello stesso anno il suo amico Johan Gottlieb Gahn isolò il metallo impuro scaldando la pirolusite con il carbone di legna.
Il nome manganese deriva, attraverso l'italiano, da magnesia, la stessa origine del nome del magnesio.
Applicazioni
Circa il 90% del manganese è destinato all'acciaio. Rimuove l'ossigeno e lega lo zolfo, che altrimenti renderebbe l'acciaio fragile, e ne aumenta resistenza e durezza. La maggior parte degli acciai contiene meno dell'1% di manganese. L'acciaio Hadfield, con circa il 12-14%, si indurisce sotto gli urti e si usa per gli scambi ferroviari, i frantoi per rocce e i denti delle escavatrici.
Da dove proviene
950 mg/kg della crosta terrestre · più abbondante del 90% degli elementi
Il manganese costituisce circa lo 0,1% della crosta terrestre. È presente in molti minerali, e vaste aree dei fondali oceanici profondi sono coperte da noduli e croste di ferromanganese, che contengono anche nichel, rame e cobalto.
Il Sudafrica detiene circa il 70% delle risorse di manganese conosciute al mondo, soprattutto nel giacimento di manganese del Kalahari, ed è il maggiore produttore minerario di manganese, seguito da Gabon, Ghana e Australia (USGS).
Manipolazione
Il manganese è un nutriente essenziale. Attiva molti enzimi, tra cui la superossido dismutasi al manganese, e nelle piante un gruppo di quattro atomi di manganese scinde l'acqua liberando ossigeno durante la fotosintesi.
Respirare polveri o fumi di manganese per mesi o anni, come avviene in alcuni lavori di estrazione mineraria, fusione e saldatura, può causare il manganismo, un disturbo nervoso con sintomi simili a quelli del morbo di Parkinson. Livelli elevati nell'acqua potabile possono anche influire sullo sviluppo dei bambini. Il permanganato di potassio è un forte ossidante che può ustionare la pelle e innescare incendi a contatto con materiali combustibili.
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Risposte rapide
Il manganese (simbolo Mn) è l’elemento 25 della tavola periodica, un metallo di transizione del periodo 4, gruppo 7. Essenziale in tracce, fragile in quantità elevate e il motivo per cui il vostro acciaio non si frantuma al freddo. A temperatura ambiente è un solido.
[Ar] 3d⁵ 4s², con 4 gusci occupati e la distribuzione 2, 8, 13, 2.Il manganese fonde a 1519 K (1245,9 °C) ed entra in ebollizione a 2334 K (2060,9 °C).
La massa atomica standard del manganese è 54,938 u. Si tratta di una media ponderata dei suoi isotopi presenti in natura, per questo raramente è un numero intero.
L’atomo di manganese più comune, Mn-55, ha 30 neutroni: il suo numero di massa, 55, meno il suo numero atomico, 25. Costituisce il 100% del manganese naturale. La scorciatoia scolastica, massa atomica arrotondata (54,938) meno numero atomico, dà lo stesso risultato: 30.
La densità del manganese è di 7,21 g/cm³. L’acqua ha una densità di 1,0 g/cm³, quindi un blocco di manganese è circa 7,2× più pesante.
L’elettronegatività del manganese secondo la scala di Pauling è 1,55. La scala va da 0,70 (francio, il meno incline ad attirare elettroni) a 3,98 (fluoro, il più incline). I valori in questa fascia intermedia tendono a formare legami covalenti anziché legami fortemente ionici.
La scoperta del manganese risale al 1774, per opera di Johan Gottlieb Gahn. Origine del nome: dal latino magnes, "magnete".
Il manganese costituisce circa 950 mg/kg della crosta terrestre: è abbastanza comune da poter essere estratto su larga scala.