MANGANESO

Número atómico:                                   25
Grupo:                                                   7
Periodo:                                                4
Configuración electrónica:                      [Ar] 3d⁵ 4s²
Estados de oxidación:                           +2 +3 +4 +7
Electronegatividad:                                1.55
Radio atómico / pm:                              136.7
Masa atómica relativa:                           54.938045 ± 0.000005

El manganeso fue descubierto en 1774 por Scheele en el mineral pirolusita, variedad natural de dióxido de manganeso, llamada 'magnesia negra', de donde proviene su denominación. Es un metal duro de color blanco de plata. Muy difundido en la naturaleza, forma concentraciones de pirolusita negra en los sedimentos marinos. Se emplea en la metalurgia para mejorar la calidad del acero, en la industria de colorantes y en otras muchas industrias químicas.

 

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                              7440                      (alfa, 293 K)

                                                                         6430                      (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                                   7.38                      (alfa, 293 K)

                                                                         8.54                       (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                              144                        (20 °C)

 

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                               7.82
Punto de fusión / °C:                                                    1246
Punto de ebullición / °C:                                              2061
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                            14.4
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                                   220.5
Calor de atomización / kJ mol^-1:                                   279.37

 

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                                717.28
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                             1509.04
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                               3248.49

 

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                               -
en la corteza terrestre / ppm:                                             1400
en los océanos / ppm:                                                      0.002

 

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

cúbica centrada en el cuerpo

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=891.39

Grupo espacial:

I43m

 

ISÓTOPOS

Isótopo                                Masa atómica relativa                       Porcentaje por masa (%)

⁵⁵Mn                                                  54.938050(1)                                           100

 

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                            E^o / V

Mn^IV + e^- Mn^III                                                                                     +1.65       (14 mol dm^-3 H₂SO₄)

Mn^III + e^- Mn^II                                                                                      +1.59       (14 mol dm^-3 H₂SO₄)

Mn³⁺ + e^- Mn²⁺                                                                                   +1.51       (7.5 mol dm^-3 H₂SO₄)

Mn²⁺ + 2e^- Mn(s)                                                             - 1.180

MnO₄^- + e^- MnO₄^2-                                                                              +0.564

MnO₄^- + 2H₂O + 3e^- MnO₂(s) + 4OH^-                                           +0.588

MnO₄^- + 4H⁺ + 3e^- MnO₂(s) (alfa) + 2H₂O                          +1.695

MnO₄^- + 4H⁺ + 3e^- MnO₂(s) (beta) + 2H₂O                        +1.679

MnO₄^- + 8H⁺ + 4e^- Mn³⁺ + 4H₂O                                         +1.506

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- Mn²⁺ + 4H₂O                                         +1.51

MnO₄^2- + 4H⁺ + 2e^- MnO₂(s) + 2H₂O                                  +2.257

MnO₄^2- + 5H⁺ + 2e^- HMnO₂^- + 2H₂O                                   +1.234

MnO₄^2- + 2H₂O + 2e^- MnO₂(s) + 4OH^-                                            +0.51             (18 °C)

MnO₂(s) + 4H⁺ + e^- Mn³⁺ + 2H₂O                                       +0.948

MnO₂(s) (alfa) + 4H⁺ + 2e^- Mn²⁺ + 2H₂O                               +1.23

MnO₂(s) (beta) + 4H⁺ + 2e^- Mn²⁺ + 2H₂O                              +1.22

MnO₂(s) (gamma) + 4H⁺ + 2e^- Mn²⁺ + 2H₂O                          +0.21

Mn(OH)₃(s) + e^- Mn(OH)₂(s) + 2OH^-                                                    +0.1

Mn(CN)₆^3- + e^- Mn(CN)₆^4-                                                                   - 0.244

Mn(OH)₂(s) + 2e^- Mn(s) + 2OH^-                                                          - 1.55

HMnO₂^- + 3H⁺ + 2e^- Mn(s) + 2H₂O                                      - 0.163

                                         24 Cromo    <=      25 Maganeso      => 26 Hierro

 

Efectos del Manganeso sobre la salud

El Manganeso es un compuesto muy común que puede ser encontrado en todas partes en la tierra. El manganeso es uno de los tres elementos trazas tóxicos esenciales, lo cual significa que no es sólo necesario para la supervivencia de los humanos, pero que es también tóxico cuando está presente en elevadas concentraciones en los humanos. Cuando la gente no cumplen con la ración diaria recomendada su salud disminuirá. Pero cuando la toma es demasiado alta problemas de salud aparecerán.
La toma de Manganeso por los humanos mayoritariamente tiene lugar a través de la comida, como son las espinacas, el te y la hierbas. Las comidas que contienen las más altas concentraciones son los granos y arroz, las semillas de soja, huevos, frutos secos, aceite de oliva, judías verdes y ostras. Después de ser absorbido en el cuerpo humano el manganeso será transportado a través de la sangre al hígado, los riñones, el páncreas y las glándulas endocrinas.
Los efectos del manganeso mayormente ocurren en el tracto respiratorio y el cerebro. Los síntomas por envenenamiento con Manganeso son alucinaciones, olvidos y daños en los nervios. El Manganeso puede causar parkinson, embolia de los pulmones y bronquitis.
Cuando los hombres se exponen al manganeso por un largo periodo de tiempo el daño puede llegar a ser importante.
Un síndrome que es causado por el manganeso tiene los siguientes síntomas: esquizofrenia, depresión, debilidad de músculos, dolor de cabeza e insomnio.
Porque el Manganeso es un elemento esencial para la salud de los humanos la falta de este puede también causar efectos sobre la salud. Estos son los siguientes efectos:

• Engordar
• Intolerancia a la glucosa
• Coágulos de sangre
• Problemas de la piel
• Bajos niveles de colesterol
• Desorden del esqueleto
• Defectos de nacimiento
• Cambios en el color del pelo
• Síntomas neurológicos

 

Efectos ambientales del Manganeso

Los compuestos del manganeso existen de forma natural en el ambiente como sólidos en suelos y pequeñas partículas en el agua. Las partículas de manganeso en el aire están presente en las partículas de polvo. Estas usualmente se depositan en la tierra en unos pocos días.
Los humanos aumentan las concentraciones de Manganeso en el aire por las actividades industriales y a través de la quema de productos fósiles. El Manganeso que deriva de las fuentes humanas puede también entrar en la superficie del agua, aguas subterráneas y aguas residuales. A través de la aplicación del Manganeso como pesticida el Manganeso entrará en el suelo.
Para los animales el Manganeso es un componente esencial sobre unas 36 enzimas que son usadas para el metabolismo de carbohidratos, proteínas y grasas.
Con animales que comen muy poco manganeso interfiere en el crecimiento normal, la formación de huesos y en la reproducción.
Para algunos animales la dosis letal es bastante baja, lo cual significa que tienen pocas posibilidades de supervivencia incluso a pequeñas dosis de manganeso cuando este excede la dosis esencial. El Manganeso puede causar disturbancias en los pulmones, hígado y vasculares, decremento de la presión sanguínea, fallos en el desarrollo de fetos de animales y daños cerebrales.
Cuando el Manganeso es tomado a través de la piel este puede causar temblores y fallos en la coordinación. Finalmente, las pruebas de laboratorio con animales han mostrado que diversos envenenamientos con Manganeso deberían incluso ser capaces de causar el desarrollo de tumores en animales.

En plantas los iones del Manganeso son transportado hacia las hojas después de ser tomados en el suelo. Cuando muy poco manganeso puede ser absorbido desde el suelo esto causa disturbaciones en los mecanismos de las plantas. Por ejemplo disturbaciones en la división del agua en hidrógeno y oxígeno, en lo cual el Manganeso juega un papel importante.
El Manganseo puede causar síntomas de toxicidad y deficiencia en plantas. Cuando el pH del suelo es bajo las deficiencias de Manganeso son más comunes.
Concentraciones altamente tóxicas de Manganeso en suelo pueden causar inflamación de la pared celular, abrasamiento de las hojas y puntos marrones en las hojas. Las deficiencia puede también causar estos efectos entre concentraciones tóxicas y concentraciones que causan deficiencias una pequeña área de concentraciones donde el crecimiento de la planta es óptimo puede ser detectado.