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   
7,44 g/cm³   
   
1,55 (Pauling)    
[Ar]3d54s2   
Mn-55  100%   
  
 
 

     

Film

16 sek
Wie verhalten sich Mangan- und Eisenstücke bei der Zugabe von 10%iger Salzsäure?
    
  GHS-Piktogramme  
  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. Mit Wasser reagiert es bereits bei Zimmertemperatur unter Wasserstoffentwicklung. Mit verdünnten Mineralsäuren reagiert es unter Bildung von Mangan(II)-salzen.  
   
 
 Mangan reagiert mit 60%iger 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. Bei erhöhten Temperaturen verbrennt es mit Nichtmetallen, beispielsweise mit Chlor zu Mangan(II)-chlorid und mit Sauerstoff zu Mangan(II,III)-oxid  Mn3O4
   
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
    
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Das Einatmen von Manganstäuben (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 Parkinsonerkrankung 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/Schwarzwald
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 Der Pyrolusit ist aus Mangandioxid aufgebaut.
 
  
Der Rhodochrosit, der Psilomelan, der Bixbyit oder die Manganblende zählen ebenfalls zu den Manganmineralien. Die Hauptvorkommen der Manganerze mit 45 Prozent Anteil an den Weltreserven liegen in der Republik Südafrika. Einen großen Anteil mit 38 Prozent verfügt Russland mit seinen Vorkommen an der Ostküste des Schwarzen Meeres. Die restlichen 17 Prozent verteilen sich auf Gabun, Indien und Brasilien. Gelöste Verbindungen des Mangans kommen fast überall im Boden, im Grundwasser und im Meerwasser vor.  
 
 
 Rhodochrosit aus der Uchuccacha Mine, 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 soviel 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)-sulfatlösung:  
  
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 Manganlegierung zur Herstellung von Manganstählen.  
  
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. Manganstähle mit einem geringen Mangangehalt von etwa einem bis zwei Prozent zeichen sich durch hohe Festigkeit und Härte aus. Sie werden für Federn und Achsen verwendet. Manganstähle mit einem Mangangehalt von bis zu 25 Prozent sind enorm zäh, schmiedbar, härtbar und wärmebeständig. Sie kommen in Baggerzähnen, Eisenbahnschienen, Weichen, Gewindebohrern und Schneidewerkzeugen zum Einsatz.  
 
 
 Altes Rasiermesser aus Manganstahl

Rasiermesser

 Der Mangananteil im Stahl bei diesem Rasiermesser liegt etwa bei fünf Prozent.
 
 
Manganverbindungen im Portrait
 
 Manganchlorid  Kaliumpermanganat Manganoxid
 Mangansulfat  
 
 
Copyright: Thomas Seilnacht
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