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Manganeso

Manganeso
Información sobre la plantilla
Manganeso123.jpeg
Información general
Nombre,símbolo,número:Manganeso,Mn,25
Serie química:Metal de Transición
Grupo,período,bloque:7,4,d
Densidad:7470 kg/m3
Apariencia:Plateado metálico
Propiedades atómicas
Radio medio:140 pm
Radio atómico(calc):161 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente:139 pm
Radio de van der Walls:Sin datos pm
Configuración electrónica:[Ar]3d54s2
Electrones por nivel de energía:2, 8, 13, 2
Estado(s) de oxidación:7, 6, 4, 2, 3
Estructura cristalina:Cúbica centrada en el cuerpo
Propiedades físicas
Estado ordinario:Sólido
Punto de fusión:Diamante:1517 K
Punto de ebullición:2235 K
Entalpía de vaporización:226 kJ/mol
Entalpía de fusión:12,05 kJ/mol
Velocidad del sonido:5150 m/s a 293.15 K (20 °C)

Manganeso, de símbolo Mn, es un elemento metálico, frágil, de aspecto blanco plateado. Se emplea fundamentalmente en aleaciones. El manganeso es uno de los elementos de transición del sistema periódico. Su número atómico es 25.

Historia

Se ha encontrado dióxido de manganeso, MnO2, en pinturas rupestres (dando un color negro). También se han utilizado a lo largo de la historia, por ejemplo por los egipcios y los romanos, compuestos de manganeso para decolorar el vidrio o bien darle color. Asimismo se ha encontrado manganeso en las minas de hierro utilizadas por los espartanos, y se piensa que tal vez sea debido a esto la especial dureza de sus aceros.

En el siglo XVII, el químico alemán Glauber, produjo por primera vez permanganato, un reactivo de laboratorio bastante utilizado. A mediados del siglo XVIII, el dióxido de manganeso se empleó para la producción de cloro. El químico sueco Scheele fue el primero que descubrió que el manganeso era un elemento, pero fue Johan Gottlieb Gahn quién lo aisló por reducción del dióxido con carbono.

A principios del siglo XIX se comenzó a probar el manganeso en aleaciones de acero. En 1816 se comprobó que endurecía al acero, sin hacerlo más frágil.

Principales características

El manganeso es un metal de transición blanco grisáceo, parecido al hierro. Es un metal duro y muy frágil, refractario y fácilmente oxidable. El manganeso metal puede ser ferromagnético, pero sólo después de sufrir un tratamiento especial.

Sus estados de oxidación más comunes son 2+, 3+, 4+, 6+ y 7+, aunque se han encontrado compuestos con todos los números de oxidación desde 1+ a 7+; los compuestos en los que el manganeso presenta estado de oxidación 7+ son agentes oxidantes muy enérgicos. Dentro de los sistemas biológicos, el catión Mn2+ compite frecuentemente con el Mg2+. Se emplea sobre todo aleado con hierro en aceros y en otras aleaciones.

Aplicaciones

La composición química del mineral de manganeso determina sus diferentes usos industriales.

El manganeso constituye uno de los minerales estratégicos más necesarios, empleado en la industria siderúrgica, en la fabricación de baterías secas, y en usos químicos, en la producción de acero, aleaciones ferro- manganeso y como agente purificador, pues su gran avidez por el oxígeno y por el azufre, se aprovecha para librar al mineral de hierro de esas impurezas, decolorante del vidrio, obtención de sales de manganeso, entre otras.

Entre las aleaciones no ferrosas de manganeso se encuentran el bronce de manganeso (compuesto de manganeso, cobre, estaño y zinc), resistente a la corrosión del agua de mar y que se utiliza en la fabricación de hélices de barcos y torpedos, y la manganina (compuesta de manganeso, cobre y níquel), usada en forma de cables para mediciones eléctricas de alta precisión, dado que su conductividad eléctrica apenas varía con la temperatura.

El dióxido de manganeso (MnO2) se da en la naturaleza en forma de pirolusita, y puede obtenerse artificialmente calentando nitrato de manganeso. Se utiliza en pinturas y barnices, para pintar cristales y cerámica, en la obtención de cloro y yodo y como despolarizador en baterías de pilas secas. El sulfato de manganeso (II) (MnSO4), un sólido cristalino de color rosa, se prepara por la acción de ácido sulfúrico sobre dióxido de manganeso, y se utiliza en tintes para el algodón. El permanganato de sodio y el de potasio (NaMnO4 y KMnO4) son cristales de color púrpura oscuro, formados por la oxidación de sales ácidas de manganeso, y se emplean como oxidantes y desinfectantes.

agua

Abundancia y obtención

El Manganeso proviene de la Pirolusita, que proviene del griego pyrós, fuego y lisis, descomposición.

El manganeso puro se obtiene por la combustión de la pirolusita (dióxido de manganeso) con polvo de aluminio, o por la electrólisis del sulfato de manganeso. Este metal no se da en la naturaleza en estado puro, excepto en los meteoritos, pero se encuentra ampliamente distribuido en todo el mundo en forma de menas. como la rodocrosita, la franklinita, la psilomelana y la manganita. Ocupa el lugar 12 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Debido a su gran afinidad por el oxígeno generalmente se presenta en forma de óxidos y también en la de silicatos y carbonatos. La mena de este mineral mayormente utilizada en la industria es la Pirolusita (MnO2), de un 63% de manganeso, pero se usan otras como la braunita (MnS12O3) de 69%, la rodonita (MnSiO3), rodocrosita (MnCO3), hübnerita (MnWO4) etc. También se ha encontrado en nódulos marinos, en donde el contenido en manganeso oscila entre un 15 y un 30%, y en donde sería posible extraerlo. Entre los países productores de manganeso figuran Ucrania, Georgia, Sudáfrica, Brasil, Bolivia ,China y México.

Principales yacimientos en Cuba

Los yacimientos de mayor importanciad de pirolusita están en Oriente, ocupando el primer lugar el de Ponupo, cerca de El Cristo. En las minas de Ponupo se encuentra el mineral por un proceso que se basa en las difenrentes densidades entre el mineral y la ganga, locual hace que las partículas de igual volumen caigan con velociades en un medio fluido como el agua. Con este método se consigue que la concentración el mineral alcance un valor no menor del 36% de manganeso, que es el necesario para que pueda ser sometido a la nodulización, operación que se verifica en Felton.

Precauciones

  • El manganeso es un elemento esencial, siendo necesario un aporte de entre 1 a 5 mg por día, cantidad que se consigue a través de los alimentos.
  • El manganeso en exceso es tóxico. Exposiciones prolongadas a compuestos de manganeso, de forma inhalada u oral, pueden provocar efectos adversos en el sistema nervioso, respiratorio, y otros.

Papel biológico

El manganeso es un oligoelemento, es decir, un elemento químico esencial para todas las formas de vida.

Se ha comprobado que el manganeso tiene un papel tanto estructural como enzimático. Está presente en distintas enzimas, destacando el superóxido dismutasa de manganeso (Mn-SOD), que cataliza la dismutación de superóxidos, O2-; la Mn-catalasa, que cataliza la dismutación de peróxido de hidrógeno, H2O2; así como en la concavanila A (de la familia de la lectina), en donde el manganeso tiene un papel estructural.

El cuerpo humano logra absorber el manganeso en el intestino delgado, acabando la mayor parte en el hígado, de donde se reparte a diferentes partes del organismo. Alrededor de 10 mg de manganeso son almacenados principalmente en el hígado y los riñones. En el cerebro humano el manganeso es unido a metaloproteínas de manganeso, siendo la más relevante la glutamina sintetasa en los astrocitos.

El Manganeso es también importante en fotosíntesis oxigénica en las plantas. El complejo oxigénico es parte del fotosistema II contenido en las membranas de los cloroplasto; es responsable de la fotoxidación final del agua durante la fase luminosa de la fotosíntesis y tiene una metaloenzima con cuatro átomos de manganeso. Por esta razón, la mayoría de los fertilizantes contienen manganeso.

Nutrición

Alimentos donde encontramos el manganeso

Las principales fuentes naturales de manganeso son frutas secas, semillas de girasol y de sésamo, granos integrales, cereales, legumbres (frijol, lenteja, guisante, garbanzo y soja), verduras de hojas verdes, hojas de remolacha, mora, nueces, melocotón, almendras, yema de huevo, café y .

Beneficios del manganeso para nuestro organismo

El manganeso es un micromineral indispensable para el correcto crecimiento de los recién nacidos, colabora en la formación de los huesos, el desarrollo de tejidos y la coagulación de la sangre, también participa en las funciones de la insulina, la síntesis del colesterol y como activador de enzimas.

Síntomas de la carencia de manganeso

La carencia de manganeso puede provocar pérdida de peso, dermatitis escamosa (lesiones de la piel), náuseas, vómitos, malformación del esqueleto, problemas en la longitud corporal, defecto en la formación de cartílago, mudanza en el color y crecimiento lento del cabello, barba y uñas. También afecta la capacidad de reproducción, función pancreática y metabolismo de carbohidratos.

Usos en medicina

El carbonato manganoso se utiliza en medicina para curar la anemia. El tomar manganeso por vía oral en combinación con calcio, zinc y cobre parece ayudar a reducir la pérdida de hueso de la columna vertebral en las mujeres mayores.

Fuentes