Manganowce
Do grupy manganowców zaliczamy pierwiastki 7 grupy układu okresowego: mangan, technet, ren oraz bohr ( Rys. 1 ).
W Tabela 1 przedstawiono wybrane właściwości manganowców.
Występowanie i otrzymywanie
Mangan występuje w przyrodzie w ilości 0,02 \( \% \). Technet (gr. technos – sztuczny) jest pierwszym pierwiastkiem otrzymanym sztucznie (1937 rok). Ren występuje w naturze w ilości śladowej ok. \( 10^{-7}% \) \( \% \). Bohr jest nietrwały, został odkryty w 1976 roku w Dubnej (ZSRR, obecnie Rosja), odkrycie potwierdzono w 1981 roku w Darmstadt (RFN, obecnie Niemcy).
Mangan tworzy liczne minerały stanowiące zwykle zanieczyszczenia rud żelaza: brausztyn \( MnO_2 \) występujący w piroluzycie, hausmanit \( Mn_3O_4 \), braunit \( Mn_2O_3 \) oraz manganit \( MnO⋅OH \).
Technet nie występuje naturalnie na Ziemi, stwierdzono jednak jego obecność w widmie niektórych czerwonych olbrzymów. Ren zwykle towarzyszy rudom manganu.
Mangan otrzymuje się przez redukcję dwutlenku manganu węglem:
oraz przez redukcję tlenku glinem
Ren uzyskuje się poprzez redukcję tlenku wodorem:
Tc otrzymywany jest sztucznie w procesie rozbijania neutronami jąder uranu lub bombardowania lekkimi jądrami izotopów niobu lub molibdenu.
Właściwości fizyczne
Metaliczny mangan jest ciemnym, twardym i kruchym materiałem ( Rys. 2 ).
Ren – w formie czystej – pierwiastek ten jest srebrzystym błyszczącym metalem o dużej twardości. Po wyżarzeniu staje się miękki i kowalny.
Właściwości chemiczne
Mangan jest bardzo reaktywny, zapala się w powietrzu i reaguje z wodą tworząc wodorotlenek. Jego własności są zbliżone do metali alkalicznych.
Związki manganu mają całą skalę barw ( Rys. 3 ), w zależności od wartościowości Mn.
Ren – ze względu na dodatni potencjał standardowy – zaliczany jest do metali szlachetnych.
Ren jest stosowany jako składnik superstopów odpornych na pełzanie w wysokich temperaturach w przemyśle lotniczym (monokrystaliczne łopatki silników odrzutowych, turbiny silników i osłony pojazdów, wykonywane z nadstopów na bazie niklu, zawierających od 3 do 6 \( \% \) renu).
Ren znajduje także zastosowanie w przemyśle zbrojeniowym w rdzeniach do pocisków przeciwpancernych. Stosowany jest także do produkcji termopar, elementów grzewczych, styków elektrycznych, elektrod, elektromagnesów, lamp próżniowych i rentgenowskich, żarówek błyskowych, powłok metalicznych.
Ren jest stosowany także jako katalizator m.in. w produkcji wysokooktanowych benzyn bezołowiowych.
Najważniejsze związki
\( KMnO_4 \) nadmanganian potasu (manganian (VII), ( Rys. 4 ) – posiada silne własności bakteriobójcze i grzybobójcze, jest stosowany do odkażania wody oraz w walce z pasożytami skóry.
\( MnO_2 \) tlenek manganu (IV), Rys. 5 – stosowany jako katalizator utleniania \( CO \) do \( CO_2 \) w maskach gazowych.