Характеристика элемента 25 манган с електронной формулой

Марганец ( $Mn$) — химический элемент VIIB-группы (7-й группы по современной классификации) 4-го периода периодической системы Д. И. Менделеева с атомным номером 25. Общие сведения

• Символ: $Mn$ Атомный номер: 25 Атомная масса: 54,938 а. е. м. Тип элемента: Переходный металл ( $d$-элемент).

Строение атома и электронная формула Ядро атома марганца содержит 25 протонов и 30 нейтронов (для наиболее распространенного изотопа ${}^{55}Mn$). Вокруг ядра распределены 25 электронов. Распределение электронов по уровням: 2, 8, 13, 2. Электронная конфигурация: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{5}4s^2$Сокращенная электронная конфигурация: $\left[Ar\right]3d^{5}4s^2$На внешнем уровне (4-м) находятся 2 электрона, а на предвнешнем $d$-подуровне — 5 неспаренных электронов. Именно наличие семи валентных электронов определяет химические свойства марганца. Валентность и степени окисления Марганец проявляет широкий диапазон степеней окисления. Благодаря устойчивой конфигурации $d^5$ (наполовину заполненный $d$-подуровень), он может отдавать разное количество электронов:

• +2: Наиболее стабильная степень окисления в кислой среде (например, $MnC{l}_2$). +4: Характерна для диоксида марганца ( $Mn{O}_2$), проявляет амфотерные свойства. +6: Проявляется в манганатах ( $K_{2}Mn{O}_4$), устойчивых в сильнощелочной среде. +7: Высшая степень окисления, характерная для перманганатов ( $KMn{O}_4$), является сильным окислителем. Также возможны степени окислоения +3 и +5, но они менее устойчивы.

Физические свойства

• Агрегатное состояние: Твердое вещество.
• Цвет: Серебристо-белый с серым оттенком.
• Твердость: Очень твердый и хрупкий металл (царапает стекло).
• Температура плавления: 1246 °C.
• Температура кипения: 2061 °C.
• Плотность: 7,44 г/см³.

Химические свойства В электрохимическом ряду напряжений марганец стоит до водорода, поэтому он способен вытеснять его из разбавленных кислот.

1. Взаимодействие с неметаллами: При нагревании реагирует с кислородом, серой, азотом и галогенами.
   $Mn+O_{2}tMn{O}_2\text{или}M{n}_3{O}_4$ Взаимодействие с водой: Медленно реагирует с горячей водой, вытесняя водород. Взаимодействие с кислотами: Легко растворяется в соляной и серной кислотах.
   $Mn+2HClMnC{l}_2+H_2$

Нахождение в природе и применение Марганец является 14-м по распространенности элементом на Земле. Основной минерал — пиролюзит ( $Mn{O}_2$). Применение:

• Металлургия: Около 90% всего добываемого марганца идет на производство стали и сплавов (ферромарганец). Он удаляет серу и кислород, повышая прочность и износостойкость.
• Химическая промышленность: Производство гальванических элементов (батареек), катализаторов и антисептиков.

Я могу составить уравнения химических реакций для различных степеней окисления марганца или подробно разобрать его окислительно-восстановительные свойства в разных средах.