Manganese

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Manganèse

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Mn
 
               
               
                                   
                                   
                                                               
                                                               
                                                               
                                   
‚ÜĎ
Mn
‚Üď
Tc
Table compl√®te ‚ÄĘ Table √©tendue
Informations générales
Nom, Symbole, Numéro Manganèse, Mn, 25
Série chimique métaux de transition
Groupe, Période, Bloc 7, 4, d
Masse volumique 7470 kg/m3
Couleur Blanc argenté
N¬į CAS 7439-96-5
N¬į EINECS 231-105-1
Propriétés atomiques
Masse atomique 54,938 049 u
Rayon atomique (calc) 140 (161) pm
Rayon de covalence 117 pm
Rayon de van der Waals 126 pm
Configuration électronique [Ar] 3d5 4s2
√Člectrons par niveau d'√©nergie 2, 8, 13, 2
√Čtat(s) d'oxydation 7, 6, 4, 2, 3
Oxyde Acide fort
Structure cristalline cubique A12
Propriétés physiques
√Čtat ordinaire solide
Temp√©rature de fusion 1 243,9 ¬įC ; 1 517 K
Temp√©rature d'√©bullition 1 961,9 ¬įC ; 2 235 K
√Čnergie de fusion 12,05 kJ/mol
√Čnergie de vaporisation 226 kJ/mol
Temp√©rature critique  K
Pression critique  Pa
Volume molaire 7,35 √ó10-6 m3/mol
Pression de vapeur 121 Pa √† 1 243,9 ¬įC
Vitesse du son 5150 m/s √† 20 ¬įC
Divers
√Člectron√©gativit√© (Pauling) 1,55
Chaleur massique 480 J/(kg·K)
Conductivité électrique 0,695×106 S/m
Conductivité thermique 7,82 W/(m·K)
1e √Čnergie d'ionisation 717,3 kJ/mol
2e √Čnergie d'ionisation 1509 kJ/mol
3e √Čnergie d'ionisation 3248 kJ/mol
4e √Čnergie d'ionisation 4940 kJ/mol
5e √Čnergie d'ionisation 6990 kJ/mol
6e √Čnergie d'ionisation 9220 kJ/mol
7e √Čnergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation7}}} kJ/mol
8e √Čnergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation8}}} kJ/mol
9e √Čnergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation9}}} kJ/mol
10e √Čnergie d'ionisation {{{potentiel_ionisation10}}} kJ/mol
Isotopes les plus stables
iso AN Période MD Ed PD
MeV
52Mn {syn.} 5,591 d őĶ 4,712 52Cr
53Mn {syn.} 3,74√ó106 a őĶ 0,597 53Cr
54Mn {syn.} 312,10 d őĶ
‚ÄĒ-‚ÄĒ
ő≤-
1,377
‚ÄĒ-‚ÄĒ
0,697
54Cr
‚ÄĒ-‚ÄĒ
54Fe
55Mn 100 % stable avec 30 neutrons
Précautions
NFPA 704
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

Le manganèse est un élément chimique, de symbole Mn et de numéro atomique 25.

Le nom dérive de Magnesia, une partie de la province grecque de Thessalie, dont dérive également le mot grec pour aimant, magnes. Le mot manganèse est l'abréviation de manganesium, l'ancien nom pour l'élément. Ce nom découle des propriétés magnétiques de la pyrolusite, un minéral qui était déjà connu dans l'Antiquité.

Sommaire

Caractéristiques notables

Le manganèse est un métal de transition gris-blanc qui ressemble au fer. C'est un métal dur et fragile, il fond sans difficulté, mais il est facilement oxydé. Le manganèse n'est ferromagnétique qu'après un traitement spécifique. Le métal et ses ions les plus communs sont paramagnétiques.

Les √©tats d'oxydation les plus communs sont +2, +3, +4, +6 et +7, bien que tous les √©tats entre +1 et +7 soient observ√©s. Le Mn2+ est souvent en comp√©tition avec le Mg2+ dans les syst√®mes biologiques. Les compos√©s de mangan√®se o√Ļ celui-ci est en √©tat +7 sont de puissants agents oxydants (par exemple le permanganate de potassium KMnO4, √† la couleur violet sombre bien connue, ou l'heptoxyde de dimangan√®se Mn2O7, aux propri√©t√©s oxydantes spectaculaires)

Histoire

Le mangan√®se est connu depuis la pr√©histoire. Des peintures de plus de 17 000 ans utilisent le dioxyde de mangan√®se comme pigment. Les √Čgyptiens et les Romains utilisaient des compos√©s de mangan√®se dans la fabrication du verre, pour colorer ou d√©colorer celui-ci. On a trouv√© du mangan√®se dans les minerais de fer utilis√©s par les Spartiates. Certaines personnes pensent que l'exceptionnelle duret√© de l'acier sparte provenait de la production accidentelle d'un alliage fer-mangan√®se.

Au XVIIe si√®cle, le chimiste allemand Johann Rudolf Glauber r√©ussit √† produire le permanganate. Dans la premi√®re moiti√© du XVIIIe, l'oxyde de mangan√®se √©tait utilis√© pour la fabrication du chlore.

Le chimiste su√©dois Carl Wilhelm Scheele fut le premier √† reconna√ģtre que le mangan√®se √©tait un √©l√©ment, et son coll√®gue Johan Gottlieb Gahn, isola le mangan√®se pur par r√©duction du dioxyde de mangan√®se avec du carbone.

Vers le d√©but du XIXe si√®cle, des scientifiques commenc√®rent √† √©tudier l'utilisation du mangan√®se dans la fabrication de l'acier, et obtinrent des brevets. En 1816, on remarqua qu'ajouter du mangan√®se au fer le durcissait sans le rendre plus cassant.

Origine

Les minerais les plus abondants sont la pyrolusite MnO2, la psilomelane [(Ba,H2O)2Mn5O10] et la rhodochrosite (MnCO3).

Le mangan√®se appara√ģt √©galement dans ce que l'on appelle des nodules polym√©talliques sur le fond de l'oc√©an. Ces nodules comprennent du fer, du nickel, du cobalt, du cuivre et du mangan√®se √† raison de 1,5 √† 50 %.

Utilisations

Manganèse

Pr√®s de 90 % de la production de mangan√®se est utilis√©e pour la pr√©paration d'alliages, principalement d'aciers, comme :

  • Acier : rails et notamment aiguillages, outillage, roulements, coffres-forts, socs de charrue. L'acier au mangan√®se en contient jusqu'√† 14 %. Il poss√®de une r√©sistance √©lev√©e contre la corrosion et est amagn√©tique. On utilise √©galement ce type d'acier pour les barreaux et pour les portes de prisons : en le limant, on provoque un durcissement du m√©tal.
  • Aluminium : la mangan√®se augmente la r√©sistance des alliages d'aluminium et les propri√©t√©s frottantes (tribologie) de l'alliage contre les aciers. Il est peu soluble dans l'aluminium.
  • Piles √©lectriques : On utilise du dioxyde de mangan√®se dans la pile de Leclanch√© dite pile saline. L'√©lectrode centrale (positive) de cette pile est garnie de dioxyde de mangan√®se (MnO2) qui joue le r√īle de d√©polarisant.
  • Engrais : Le mangan√®se est un oligo-√©l√©ment tr√®s important pour beaucoup de plantes, en particulier dans la culture des l√©gumes et des agrumes. Pour compenser un manque de mangan√®se, on ajoute aux engrais du sulfate de mangan√®se (MnSO4) ou de l'ac√©tate de mangan√®se {Mn(CH3COO)2}.
  • Biologie : il s'agit d'un oligo-√©l√©ment indispensable √† l'efficacit√© de la vitamine B1. Il intervient aussi dans certaines m√©talloprot√©ines telles que la superoxyde dismutase.
  • Coloration du verre : par addition de dioxyde de mangan√®se (MnO2), on obtient une couleur violette, brune ou noire. La couleur d√©pend du mode de pr√©paration et de la composition du verre. La teinte du verre est due √† des ions m√©talliques et √† des m√©taux √† l‚Äô√©tat collo√Įdal. La couleur violette sp√©cifique de l'am√©thyste est √©galement due √† la pr√©sence de traces de compos√©s de mangan√®se.
  • Pigment noir : Une couleur brun fonc√© ou noire dans des c√©ramiques (entre autres dans des pierres et dans des dalles) est due √† l'addition de dioxyde de mangan√®se g√©n√©ralement en combinaison avec d'autres oxydes m√©talliques tels que ceux du fer et du chrome. Les briqueteries sont de grandes consommatrices de dioxyde de mangan√®se. On colore √©galement certains types de briques avec du dioxyde de mangan√®se, ainsi que les tuiles pour leur rendre une couleur noire.
  • Bronze : l'addition de mangan√®se - √† raison de 5 √† 15 % - augmente la r√©sistance √† la corrosion; par exemple pour des h√©lices, des gouvernails qui doivent r√©sister √† l'eau de mer.

Santé

Articles d√©taill√©s : radical (chimie) et superoxyde dismutase.

Le manganèse est un oligo-élément nécessaire à l'homme pour survivre mais devient toxique lorsque la consommation est trop importante.

Les besoins journaliers pour un adulte sont de 2 √† 3 mg. La limite de s√©curit√© d√©finie par l‚ÄôAfssa est de 4,2 √† 10 mg par jour. Un exc√®s de mangan√®se se traduit par des troubles du syst√®me nerveux.

Il est utilisé par le cerveau et le système respiratoire. Il s'agit d'un élément essentiel dans la synthèse d'enzymes importantes dans la lutte contre le stress oxydant.

Il entre également dans la fabrication de la vitamine B1 (thiamine) et de la vitamine E.

On la trouve principalement dans le seigle, le riz complet, le soja, l'avocat, les haricots verts, les √©pinards, les noix, l'huile d'olive, le jaune d'Ňďuf, les hu√ģtres, le th√© et les herbes de Provence.

Le manganèse agit comme cofacteur de plusieurs enzymes qui facilitent une douzaine de différents processus métaboliques. Il participe également à la prévention des dommages causés par les radicaux libres.

Précautions

L'inhalation d'aérosols de dioxyde de manganèse[1] est dangereuse[2].

Liens externes

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Voir ¬ę mangan√®se ¬Ľ sur le Wiktionnaire.

Notes et références

  1. ‚ÜĎ Il s'agit d'un produit solide pulv√©rulent.
  2. ‚ÜĎ Voir la fiche toxicologique Dioxyde de Mangan√®se sur le site de l'INRS


  s1 s2 g f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f8 f9 f10 f11 f12 f13 f14 d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10 p1 p2 p3 p4 p5 p6
1 H He
2 Li Be B C N O F Ne
3 Na Mg Al Si P S Cl Ar
4 K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
5 Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
6 Cs Ba   La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
7 Fr Ra   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Uuq Uup Uuh Uus Uuo
8 Uue Ubn * Ute Uqn Uqu Uqb Uqt Uqq Uqp Uqh Uqs Uqo Uqe Upn Upu Upb Upt Upq Upp Uph Ups Upo Upe Uhn Uhu Uhb Uht Uhq Uhp Uhh Uhs Uho
  ‚Üď  
  g1 g2 g3 g4 g5 g6 g7 g8 g9 g10 g11 g12 g13 g14 g15 g16 g17 g18  
  * Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh Ubs Ubo Ube Utn Utu Utb Utt Utq Utp Uth Uts Uto  


M√©tallo√Įdes Non-m√©taux Halog√®nes Gaz rares
M√©taux alcalins  M√©taux alcalino-terreux  M√©taux de transition M√©taux pauvres
Lanthanides Actinides Superactinides √Čl√©ments non class√©s
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  • Manganese ‚ÄĒ Not to be confused with Magnesium. This article is about the chemical element. For the ghost town, see Manganese, Minnesota. For the steamship, see SS Manganese. chromium ‚Üź manganese ‚Üí iron ‚ÜĎ Mn ‚Üď Tc ‚Ķ   Wikipedia


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