Mangan
Mangan je šedý, křehký a tvrdý kov. Patří mezi stopové biogenní prvky a hraje velkou roli při metabolismu sacharidů, bílkovin a tuků. Může mít vliv i na vývoj kostí, chrupavek a produkci pohlavních hormonů. Je reaktivní, dobře se rozpouští v kyselinách a snadno podléhá korozi. V organické chemii se používá k oxidaci fenolů. Lze ho použít i jako přírodní hnědé barvivo.
Se zředěnými kyselinami reaguje pouze práškový mangan za vývoje vodíku:
\mathrm{Mn}+2\mathrm{HCl}\longrightarrow{}{\mathrm{MnCl}}_2+\mathrm{H}_2
\mathrm{Mn}+\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4\longrightarrow{}{\mathrm{MnSO}}_4+\mathrm{H}_2
Ovšem s koncentrovanými kyselinami reaguje za vzniku manganaté soli, unikajícího plynu a vodní páry:
\begin{aligned}\mathrm{Mn}+2\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 & \longrightarrow{}{\mathrm{MnSO}}_4+\mathrm{SO}_2+2\mathrm{H}_2\mathrm{O}\\ 3\mathrm{Mn}+8\mathrm{HNO}_3 & \longrightarrow3\mathrm{Mn}\left(\mathrm{NO}_3\right)_2+2\mathrm{NO}+4\mathrm{H}_2\mathrm{O}\end{aligned}
Práškový mangan je pyroforický (samozápalný - kovy jsou velmi reaktivní a při kontaktu se vzduchem se zapalují). V přírodě ho najdeš pouze vázaný, obvykle doprovází rudy železa. Nejčastěji ho můžeš najít jako pyroluzit \mathrm{MnO}_{2} nebo hausmanit \mathrm{Mn}_{3} \mathrm{O}_{4}. Redukcí uhlíkem se vyrábí mangan s příměsí železa - feromangan.
\mathrm{MnO}_2+\mathrm{C}\longrightarrow{}\mathrm{Mn}{}+\mathrm{CO}_2
Čistý mangan se vyrábí aluminotermickou redukcí oxidu manganato-manganitého \mathrm{Mn}_{3} \mathrm{O}_{4}, protože s oxidem manganičitým \mathrm{MnO}_{2} by reakce probíhala příliš bouřlivě.
3 \mathrm{Mn}_{3} \mathrm{O}_{4}+4 \mathrm{Al} \longrightarrow 2 \mathrm{Al}_{2} \mathrm{O}_{3}+3 \mathrm{Mn}
Více než 85\% manganu se používá jako legující přísada do ocelí. Proto tento účel stačí použít feromangan, protože ocel je tvořena převážně železem. Mangan zlepšuje pevnost oceli v tahu, tvrdost, v menší míře i pružnost a kujnost. Dále se leguje manganem hliník, tady mangan ovlivňuje odolnost hliníku vůči korozi, takto upravený hliník se dále používá v potravinářství. Oxid manganičitý \mathrm{MnO}_{2}, neboli burel, se používá jako elektrolyt v suchých článcích. Zajímavostí je, že trikabonyl-methylcyklopentadienylmangan se v USA a Kanadě používá jako aditivum do benzínu, aby se zabránilo tzv. klepání motoru. Vznikl jako alternativa k tetraethylolovu, které je škodlivé pro životní prostředí. V Evropě je nicméně zakázané použití obou aditiv.
Manganistan draselný \textcolor{#800080}{\mathrm{KMnO}_4}
Za normálních podmínek je to pevná, červenofialová krystalická látka. Ve vodě je velmi dobře rozpustný a tvoří typicky fialový roztok, který se prodává pod komerčním názvem hypermangan.
Vyrábí se docela složitě tavením burelu s hydroxidem draselným \mathrm{KOH}, následnou oxidací produktu a elektrolýzou. Jedná se o často používané oxidační činidlo. V kyselém prostředí tvoří manganatou sůl, v neutrálním prostředí oxid manganičitý a v zásaditém prostředí manganan.
\mathrm{MnO}_{4}^{-}+5 \mathrm{Fe}^{2+}+8 \mathrm{H}^{+} \longrightarrow 5 \mathrm{Fe}^{3+}+\mathrm{Mn}^{2+}+4 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}
\mathrm{MnO}_{4}^{-}+3 \mathrm{Fe}^{2+}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow 3 \mathrm{Fe}^{3+}+\mathrm{MnO}_{2}+4 \mathrm{OH}^{-}
2\mathrm{MnO}_4^{-}+\mathrm{SO}_3^{2-}+2\mathrm{OH}^{-}\longrightarrow{}\mathrm{SO}{}_4^{2-}+2\mathrm{MnO}_4^{2-}+\mathrm{H}_2\mathrm{O}
V laboratoři se používá jako titrační činidlo při manganometrii, což je redoxní titrace. Efektním pokusem je, když do taveniny manganistanu draselného \mathrm{KMnO}_{4} přidáš gumového medvídka. Ten obsahuje glycerol, který manganistan oxiduje a uvolňuje energii v podobě záblesků.
Pořezal ses v laborce? Manganistan draselný má dezinfekční a protizánětlivé účinky, tak se ho neboj použít, pokud nebude jiná možnost. Krom toho se používá i k úpravě pitné vody.