原子の地図帳 / 第4周期・遷移金属
マンガン(Manganese, Mn)
マンガンは原子番号25の遷移金属で、鉄の次いで重要な製鉄用合金元素です。多様な酸化状態を持ち、酸化剤として化学反応でも広く利用されます。
25
常温: 固体
Mn
Manganese
原子量: 54.938
基本データ
- 原子番号
- 25
- 元素記号
- Mn
- 元素名(日本語)
- マンガン
- 元素名(英語)
- Manganese
- 分類
- 遷移金属
- 周期 / 族
- 第4周期 / 7族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 54.938
- 電子配置
- [Ar] 3d5 4s2
- 電気陰性度(Pauling)
- 1.55
- 主な酸化数
- +4, +2, +7
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置(ボーアモデル)
電子配置式
[Ar] 3d5 4s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K(2e⁻まで) | 2個 |
| L(6e⁻まで) | 8個 |
| M(10e⁻まで) | 13個 |
| N(14e⁻まで) | 2個 |
概要
マンガンは鉄に次いで地殻中に多く存在する遷移金属で、化合物は多彩な酸化状態(色の変化)を示します。純粋な金属は硬くもろい性質を持ちますが、鉄との合金では強度と耐摩耗性を大きく向上させます。
発見の歴史
1774年、スウェーデンの化学者ヨハン・ゴットリーブ・ガーンが酸化マンガン鉱から単離しました。名前はラテン語で「磁石」を意味する「magnes」に由来し、磁鉄鉱と混同されていた鉱石にちなみます。
主な用途・特徴
- マンガン鋼(鉄道・掘削ビット)
- 乾電池・リチウム電池正極
- 酸化剤(過マンガン酸カリウム)
- ガラスの脱色・着色剤
製鉄の際に添加する合金元素として鋼の強度向上に欠かせず、電池の正極材料としても広く利用されています。
安全性・取扱い
金属は比較的安全ですが、粉塵や蒸気を長期間吸入すると神経系に影響を及ぼす可能性があるため注意が必要です。
学習のポイント
酸化数が+2から+7まで幅広く変化する代表的な遷移金属で、過マンガン酸カリウムの酸化還元反応は定番の計算問題です。
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