Chrom  Technetium Eisen  
 Mangan                                            25Mn
 engl. manganese, früher „Manganesium“
 

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Relat. Atommasse   
Ordnungszahl    
Schmelzpunkt    
Siedepunkt    
Oxidationszahlen     
Dichte    
Härte (Mohs)     
Elektronegativität    
Elektronenkonfig.   
Natürl. Häufigkeit  
  
 
54,938044    
25    
1246 °C    
2061 °C    
7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0,1,−2,3   
7,44 g/cm³   
   
1,55 (Pauling)    
[Ar]3d54s2   
Mn-55  100%   
  
 
 

     

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Wie verhalten sich Mangan- und Eisenstücke bei der Zugabe von 10%iger Salzsäure?
    
  GHS-Piktogramme  
 GHS02 Gefahr
Gefahren (H-Sätze)  
H 228 

Diese Kennzeichnung gilt für Pulver.
Das kompakte Metall ist nicht kennzeichnungspflichtig.
CAS-Nummer 
7439-96-51 

  
 
 
 
 
Physikalisch-chemische Eigenschaften
Reines Mangan ist ein silbergraues und hartes Schwermetall. Es ist aber so spröde, dass man es im Vergleich zu anderen Metallen relativ leicht pulverisieren kann. Die Strom- und Wärmeleitfähigkeit des Mangans ist nicht besonders gut. Mangan ist ein relativ unedles Metall. Es ist reaktionsfähiger als die im Periodensystem benachbarten Elemente Chrom und Eisen. Mit Wasser reagiert es bereits bei Zimmertemperatur langsam unter Wasserstoff-Entwicklung. Mit verdünnten Mineralsäuren reagiert es unter Bildung von Mangan(II)-Salzen. Im feinverteilten Zustand wirkt es pyrophor, sehr feines Manganpulver kann am Luftsauerstoff spontan zu Mangan(II,III)-oxid Mn3O4 verglühen.
   
 
 Mangan reagiert mit 60%iger Salpetersäure

Mangan reagiert mit 605iger Salpetersäure
   
Gibt man 60%ige Salpetersäure auf (oxidiertes) Mangan, dann entsteht ein rotbraunes Gas. Stoppt man die Reaktion durch Verdünnen mit Wasser, erhält man glänzendes Mangan. Dieses oxidiert in wenigen Stunden an der Luft, und das Mangan färbt sich wieder dunkel.
 
   
Mit konzentrierter Schwefelsäure entsteht Schwefeldioxid und Mangan(II)-sulfat, mit konzentrierter Salpetersäure Stickstoffdioxid und Mangan(II)-nitrat. Eine Passivierung wie beim Chrom findet nicht statt. Bei erhöhten Temperaturen verbrennt es mit fast allen Nichtmetallen, beispielsweise mit Chlor zu Mangan(II)-chlorid und mit Sauerstoff zu Mangan(II,III)-oxid Mn3O4. Mit Wasserstoff reagiert Mangan nicht.

Die Oxide des Mangans kommen in den Oxidationsstufen +2, +3, +4, +5, +6 und +7 vor. Mit zunehmender Oxidationszahl nimmt das Oxidationsvermögen der Oxide zu. Die Salze und auch die Lösungen der löslichen Salze zeigen je nach Oxidationsstufe unterschiedliche Farbigkeit. Die Mangan(II)-Halogenide wie Mangan(II)-chlorid sind rosa gefärbt. Beim starken Erhitzen des grauschwarzen Minerals Braunstein (Mangan(IV)-oxid MnO2) auf über 550 °C entsteht zunächst braunes Mangan(III)-oxid Mn2O3; durch Erhitzen auf über 900 °C erhält man rotbraunes Mangan(II,III)-oxid Mn3O4, das im Mineral Hausmannit vorkommt. Beim violetten Kaliumpermanganat KMnO4 liegen Mangan-Ionen in der Oxidationsstufe +7 vor. Dieser Stoff ist ein starkes Oxidationsmittel. Bariummanganat BaMnO4 mit Mangan-Ionen der Oxidationsstufe +6 wurde früher als grüne Malerfarbe verwendet. Das heute ebenfalls nicht mehr hergestellte Manganblau enthält Mangan-Ionen mit der Oxidationsstufe +5.
   
Physiologie - Toxikologie 
Das Enzym Mangan-Superoxiddismutase ist ein Antioxidationsmittel und kann freie Radikale einfangen. Mangan-Enzyme können auch Gewebeproteine wie das Kollagen aufbauen oder sie sind beim Aufbau von Cholesterin und Sexualhormonen von Bedeutung. Haferflocken, Nüsse oder Vollkornbrot enthalten das lebensnotwendige Spurenelement Mangan. 
 
 
Bioelemente im menschlichen Körper
    Bioelemente im Körper
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Das Einatmen von Manganstaub oder auch von Mangan(IV-)oxid in Bergwerken oder in Batteriefabriken über einen längeren Zeitraum führte früher bei den Arbeitern zu schweren Lungenschäden. Im Endstadium dieser Mangan-Pneumonien traten Symptome auf, die an die Parkinson-Erkrankung erinnerten: Funktionsstörungen im Gehirn verursachten starke Einschränkungen der Motorik. Schwere Schäden im Zentralnervensystem können auch durch das Trinken von Wasser, das mit Mangan(IV)-oxid verunreinigt ist, auftreten. Bestimmte Manganverbindungen wie Kaliumpermanganat gelten als gewässergefährdend. 
  
Vorkommen 
Häufigkeit   relativ häufig

Mangan kommt in der Natur elementar in den Manganknollen vor, die man in 5000 Metern Tiefe am Meeresboden des Pazifiks findet. Das wichtigste Manganerz stellt der Pyrolusit dar. Auch der ähnliche Manganit dient zur Gewinnung von Mangan.
 
 
 
 Pyrolusit aus Gremmelsbach im Schwarzwald
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 Der Pyrolusit ist aus Mangandioxid aufgebaut.
 
  
Rhodochrosit, Rhodonit, Psilomelan, Bixbyit, Hausmannit oder Manganblende zählen ebenfalls zu den Manganmineralen. Die Hauptvorkommen der Erze liegen in Südafrika. Weltweit bedeutende Manganproduzenten sind auch China, Australien, Gabun, Indien oder Ghana. Einen bedeutenden Anteil in Europa stellt die Ukraine zur Verfügung. Gelöste Manganverbindungen kommen fast überall im Boden, im Grundwasser und im Meerwasser vor.  
 
 
 Rhodochrosit aus der Uchuccacha Mine in Peru

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 Der Rhodochrosit bildet wie auch der Calcit Skalenoeder aus.
 
 
Geschichte 
Pyrolusit wurde bereits von den Höhlenmalern als schwarzes Pigment verwendet. Man hielt ihn jedoch bis zur Mitte des 18. Jahrhunderts für einen Abkömmling des Eisenerzes. Auf Scheeles Anregung gewann der schwedische Chemiker Johann Gottlieb Gahn im Jahre 1774 in Stockholm erstmals unreines Mangan, in dem er ein Gemisch aus Pyrolusit und Kohle reduzierte. Er nannte das neue Element zunächst Magnesium, was so viel bedeutete wie Schwarze Magnesia. Um Verwechslungen mit dem heute unter dem bekannten Namen für Magnesium zu vermeiden, schlug man zunächst das Wort "Manganesium" vor. Später änderte es M.H. Klaproth zu "Manganium" und "Mangan" ab. Das chemische Symbol "Mn" führte 1814 J.J. Berzelius ein. Technische Bedeutung erlangte das Metall ab 1860, nachdem man in Hochöfen Eisen-Mangan-Legierungen schmelzen konnte.
  
Herstellung     
Die Herstellung erfolgt in der Technik durch die Reduktion von Pyrolusit mit Silicium. Da der Pyrolusit mit Silicium zu heftig reagieren würde, wird er zunächst zu Mangan(II,III)-oxid umgewandelt und dann erst reduziert: 
  
Mn3O4  +  2 Si reagiert zu  3 Mn  +  2 SiO2   
  
Die Reduktion von Pyrolusit kann auch mit Aluminium durchgeführt werden. Allerdings reagiert ein solches Gemisch explosionsartig, weshalb derartige Mischungen im Labor mit Vorsicht zu handhaben sind. Reines Mangan erhält man elektrochemisch aus hochreiner Mangan(II)-sulfat-Lösung:  
  
2 MnSO4  +  2 H2reagiert zu  2 Mn  +  2 H2SO4  +  O2   
  
Das an der Kathode abgeschiedene Mangan besitzt 99,6 Prozent Reinheit. Da reines Mangan jedoch technisch nur eine geringe Bedeutung besitzt, gewinnt man den Hauptanteil an Mangan durch die Reduktion von Gemischen mit Eisen- und Manganerzen mit Koks im Hochofen. Das gewonnene Ferromangan ist eine wichtige Mangan-Legierung zur Herstellung von Manganstahl.  
  
Verwendung 
Reines Mangan besitzt kaum eine technische Bedeutung. Der größte Anteil der Manganerze wird in Hochöfen zusammen mit Eisenerzen und Koks zu Ferromangan verarbeitet. Es dient zur Herstellung von Manganlegierungen. Ferromangan wird in der Stahlherstellung als Desoxidationsmittel zum Entfernen des chemisch gebundenen Sauerstoffs verwendet. Kupfer-Mangan-Aluminium-Legierungen sind ferromagnetisch und dienen der Herstellung von Dauermagneten. Manganstahl mit einem geringen Mangan-Gehalt von etwa einem bis zwei Prozent zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Härte aus. Er wird für Federn und Achsen verwendet. Manganstahl mit einem Mangan-Gehalt von bis zu 25 Prozent ist enorm zäh, schmiedbar, härtbar und wärmebeständig. Er kommt in Baggerzähnen, Eisenbahnschienen, Weichen, Gewindebohrern und Schneidewerkzeugen zum Einsatz.  
 
 
 Altes Rasiermesser aus Manganstahl

Rasiermesser aus Manganstahl

 Der Anteil des Mangans im Stahl liegt bei diesem Rasiermesser etwa bei fünf Prozent.
 
 
Manganverbindungen im Steckbrief
 
 Manganchlorid  Kaliumpermanganat Manganoxid
 Mangansulfat Manganviolett
Manganviolett



Manganblau Manganblau
Manganschwarz Manganschwarz


 
 
Manganminerale im Steckbrief
Alabandin

Alabandin
Bixbyit

Bixbyit
Hausmannit

Hausmannit
Manganit

Manganit
Romanèchit

Romanèchit





Purpurit

Purpurit
Pyrolusit

Pyrolusit
Rhodochrosit

Rhodochrosit
Rhodonit

Rhodonit
 


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