Mangán forrásának megtekintése

{{Mangán/Táblázat}}
A '''mangán''' ([[Latin nyelv|latinul]]: ''Manganum'') a [[Kémiai elemek periódusos rendszere|periódusos rendszer]] [[rendszám (kémia)|25-ös rendszámú]] kémiai eleme. [[Vegyjel]]e '''Mn'''. A [[periódusos rendszerbeli periódus|4. periódusban]] és a 7. mellékcsoportban található. Az [[átmenetifémek]] közé tartozik. A természetben főként a [[barnakő]]ben található meg, és nagy mennyiségben termelik. A termelt mangán 90%-át az [[acélgyártás]] használja. [[Ferromangán]]ként fontos ötvözőanyag. Segít eltávolítani az [[acél]]ból az [[oxigén]]t és a [[kén]]t. Gazdasági szempontból fontos még a [[mangán(IV)-oxid]], ami [[katód]] az [[alkáli-mangán elem]]ekben.

Biológiai szempontból is nagy jelentőségű, mivel számos enzim alkotórésze, így a [[fotoszintézis]]ben is központi szerepe van. A vízből mangán-kalcium klaszter vonja ki az oxigént.

== Története ==
A természetben előforduló mangánvegyületeket az őskortól kezdve festékként használták. Így az Ekain és Lascaux barlangokban is kimutatták a fekete mangán-oxidot. A Kr. e. 4. századtól a rómaiak az üveggyártásban is felhasználtak mangánvegyületeket. A [[piroluzit]] erős barnás-ibolya színt adott, míg a mangán-oxid a vastartalmú üveghez adva enyhén sárgássá tette az üveget.<ref>E. V. Sayre, R. W. Smith: ''Compositional Categories of Ancient Glass.'' In: ''[[Science]].'' 133, 1961, S.&nbsp;1824–1826, {{DOI|10.1126/science.133.3467.1824}}.</ref><ref>W. Patrick McCray: ''Glassmaking in renaissance Italy: The innovation of venetian cristallo.'' In: ''[[JOM - Journal of the Minerals, Metals and Materials Society]].'' 50, 1998, S.&nbsp;14–19, {{DOI|10.1007/s11837-998-0024-0}}.</ref>

Az elemet először Ignatius Gottfried Kaim (1746–1778) vonta ki 1770-ben, de ez nem vált ismertté. A piroluzitot szénnel redukálta, és szennyezett mangánt kapott, amit ő piroluzitkirálynak nevezett. 
1774-ben [[Carl Wilhelm Scheele]] felismerte, hogy a piroluzitnak egy addig nem ismert elemet kell tartalmaznia. Kezdeményezésére [[Johan Gottlieb Gahn]] újra előállította a mangánt 1774-ben, [[Svédország]]ban úgy, hogy fő ásványát, a piroluzitot (MnO<sub>2</sub>) aktív szénnel hevítve redukálta.<ref>E. Rancke-Madsen: ''The Discovery of an Element.'' In: ''[[Centaurus]].'' 19, 1975, S.&nbsp;299–313, {{DOI|10.1111/j.1600-0498.1975.tb00329.x}}.</ref> Nevét a latin ''magnes'' (mágnes) szóból kapta. A piroluzit latin neve ugyanis ''manganesia nigra''. [[Caius Plinius Secundus|Plinius]] a mágnesvashoz (magnes masculini sexus) való erős hasonlósága miatt ''magnes feminei sexus''nak nevezte, mivel a piroluzit nem mágneses. A középkorban a ''manganesia'' nevet kapta. A fém nevének eredeti alakja ''manganesium'' volt, amit a [[magnézium]] felfedezése után rövidítettek le, hogy a két név kevésbé legyen összetéveszthető.<ref>Justus von Liebig, Johann C. Poggendorff, Friedrich Wöhler, Hermann Kolbe: ''Handwörterbuch der reinen und angewandten Chemie, Band 5.'' 1851, S.&nbsp;594–595 ({{Google Buch|BuchID=eaY5AAAAcAAJ|Seite=594}})</ref> Nyelvújításkori magyar neve: ''cseleny''.<ref name="webelem">[http://www.webelements.com/manganese/ Webelements.com: Manganese]</ref>

1839-ben felfedezték, hogy a mangán javítja a vas formálhatóságát. [[Robert Forester Mushet]]nek (1811–1891) sikerült a [[Bessemer-acélgyártás|Bessemer-eljárásban]] az acélhoz adnia a mangánt. Hamarosan a mangán keresett ötvözőanyaggá vált.<ref name="Corathers">L.A: Corathers, J.F. Machamer: ''Manganese.'' In: Society for Mining, Metallurgy, and Exploration (U.S.): ''Industrial minerals & rocks: commodities, markets, and uses.'' 7. Auflage, SME, 2006, {{ISBN|978-0-87335-233-8}}, S.&nbsp;631–636 ({{Google Buch|BuchID=zNicdkuulE4C|Seite=631}}).</ref> A piroluzit is technikai jelentőséget nyert 1866-ban, miután [[Walter Weldon]] új módszert talált a [[klór]] előállítására. A [[Welton-módszer]]ben [[sósav]]at oxidálnak piroluzittal klórrá.

== Fizikai tulajdonságai ==

A mangán ezüstszürke, rideg, kemény [[Fémek|fém]]. Egyes tulajdonságaiban a vashoz hasonlít. [[Olvadáspont]]ja 1244 és 1246 ˚C körüli, [[forráspont]]ja 2061 ˚C. A legtöbb más fémtől eltérően szobahőmérsékleten nem [[sűrű gömbpakolás]]ban vagy [[tércentrált kockarács]]ban kristályosodik. Szokatlan szerkezetét α-mangánként ismerik. Négy módosulata különböző hőmérsékleteken stabil. Szobahőmérsékleten [[paramágnesesség|paramágneses]], 100 kelvinen a [[Néel-hőmérséklet]] alatt [[atiferromágnesesség|antiferromágneses]], míg a β-mangán nem mutat ilyen viselkedést.<ref>J. S. Kasper, B. W. Roberts: ''Antiferromagnetic Structure of α-Manganese and a Magnetic Structure Study of β-Manganese.'' In: ''[[Physical Review]].'' 101, 1956, S.&nbsp;537–544, {{DOI|10.1103/PhysRev.101.537}}.</ref>

[[Fájl:Mangan 1-crop.jpg|thumb|left|170px|Mangán]]

Az α-mangán 727&nbsp;°C-ig stabil.<ref name="Schubert">K. Schubert: ''Ein Modell für die Kristallstrukturen der chemischen Elemente''. In: ''[[Acta Crystallographica]]''. 1974, B30, S.&nbsp;193–204, {{DOI|10.1107/S0567740874002469}}.</ref> Ez egy eltorzult köbös szerkezet, amiben az elemi cella 58 atomot tartalmaz. A különböző atomok koordinációs száma lehet 12, 13 vagy 16.<ref name="Oberteuffer">J. A. Oberteuffer, J. A. Ibers: ''A refinement of the atomic and thermal parameters of α-manganese from a single crystal.'' In: ''[[Acta Crystallographica]].'' 1970, B26, S.&nbsp;1499–1504, {{DOI|10.1107/S0567740870004399}}.</ref> 727&nbsp;°C és 1095&nbsp;°C között a β-mangán stabil, elemi cellánként 20 atommal és 12 vagy 14 koordinációs számmal.<ref name="Shoemaker">C. B. Shoemaker, D. P. Shoemaker, T. E. Hopkins, S. Yindepit: ''Refinement of the structure of β-manganese and of a related phase in the Mn-Ni-Si system.'' In: ''[[Acta Crystallographica]].'' 1978, B34, S.&nbsp;3573–3576, {{DOI|10.1107/S0567740878011620}}.</ref> 1095&nbsp;°C-tól a mangán sűrű gömbpakolásra alakul, ez a γ-mangán. 1133&nbsp;°C-tól térközepes kristályrács jön létre.<ref name="Schubert"/>

{| class="wikitable"
|-
! Módosulat !! α-Mn<ref name="Oberteuffer"/> !! β-Mn<ref name="Shoemaker"/> !! γ-Mn<ref name="Wykhoff">R. G. W. Wykhoff: ''Crystal structures.'' 1963, 1, S.&nbsp;7–83.</ref> !! δ-Mn<ref name="Wykhoff"/>
|-
| '''Szerkezet''' || [[Fájl:Alpha-Mn.png|100px|Az α-Mn kristályrácsa]] || [[Fájl:Beta-Mn.png|100px|A β-Mn kristályrácsa]] || [[Fájl:Cubic, face-centered.png|100px|A γ-Mn kristályrácsa]] || [[Fájl:Cubic-body-centered.png|100px|A δ-Mn kristályrácsa]]
|-
| '''Kristályrendszer''' || köbös || köbös || köbös || köbös
|-
| '''Koordinációs szám''' || 16+16+13+12 || 14+12 || 12 || 8
|-
| '''Tércsoport''' || I-43m || P4132 || Fm-3m || Im-3m
|-
| '''Rácsparaméter''' || a = 891,1&nbsp;pm || a = 631,5&nbsp;pm || a = 386,3&nbsp;pm || a = 308,1&nbsp;pm
|-
| '''Atomok száma egy cellában''' || 58 || 20 || 4 || 2
|-
| '''Számított sűrűség''' || 7,463&nbsp;g/cm³ || 7,24&nbsp;g/cm³ || 6,33&nbsp;g/cm³ || 6,238&nbsp;g/cm³
|}

== Kémiai tulajdonságai ==
A mangán sok nemfémmel reagál, így [[oxigén]]nel, [[fluor]]ral, [[klór]]ral, [[bór]]ral, [[szén]]nel, [[szilícium]]mal, [[Arzén (elem)|arzénnal]] és [[kén]]nel. A tömbös mangán oxigénnel csak lassan és felületesen reagál, felszínén oxidréteg jön létre. Ellenben a fém pora [[pirofórosság|pirofóros]], levegőn meggyullad, és [[mangán(II,III)-oxid]] jön létre. A többi itt felsorolt elemmel is lassan reagál szobahőmérsékleten, amit a magasabb hőmérséklet meggyorsít. Még [[nitrogén]]nel is reakcióba lép 1200&nbsp;°C fölött, és mangán-nitridet hoz létre (Mn<sub>3</sub>N<sub>2</sub>). Ellenben a [[hidrogén]]nel nem reagál.<ref name="Römpp">Eintrag zu Mangan. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 29. März 2011.</ref><ref name="HoWi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, {{ISBN|978-3-11-017770-1}}, S. 1608–1609.</ref>

A mangán vegyületeiben számos vegyértékű (és így színű) lehet:<ref name="Römpp"/><ref name="HoWi"/>

* '''1''' vegyértékű a mangán egyes komplexekben pl. {{chem|K|5}}{{chem|[Mn(CN)|6}}] 
* '''2''' vegyértékű a '''mangán(II)-ionban''' (Mn<sup>2+</sup>), halvány rózsaszín színű.
* '''3''' vegyértékű a '''mangán(III)-ionban''' (Mn<sup>3+</sup>), vöröses színű. 
* '''4''' vegyértékű a '''mangán-dioxidban''' (MnO<sub>2</sub>), és a manganitionban ({{chem|MnO|3|2-}}), mindkét esetben barna színű.
* '''5''' vegyértékű a '''hipomanganát-ionban''' ({{chem|MnO|4|3-}}), kék színű.
* '''6''' vegyértékű a '''manganát-ionban''' ({{chem|MnO|4|2-}}), zöld színű.

:<math>\mathrm{3\ MnO_4^{2-} + 4\ H^{+} \rightarrow 2\ MnO_4^- + MnO_2 + 2\ H_2O}\,\!</math>
:<small> Vizes oldatban a levegő [[szén-dioxid]]ja hatására ''diszproporcionálódik'' permanganáttá és mangán-dioxiddá </small>

* És '''7''' vegyértékű a '''permanganátionban''' ({{chem|MnO|4|-}}), lila színű.<ref name="Römpp"/><ref name="HoWi"/>

Ahogy a legtöbb fém, a mangán is hidrogént fejleszt hígított savakból, és ebben a vastag oxidréteg sem akadályozza meg, szemben a klórral történő reakciójával. Lassan még a vízből is fejleszt hidrogént. Tömény kénsavban [[kén-dioxid]]ot fejleszt. Vizes oldatokban a Mn<sup>2+</sup>-ionok különösen stabilak az oxidációval és a redukcióval szemben. Ennek az az oka, hogy a részben feltöltött d-pálya energetikailag kedvező.<ref name="Römpp"/><ref name="HoWi"/>

== Kémiai reakciói ==

Égése:
:<math>\mathrm{3\ Mn + 2\ O_2 \rightarrow Mn_3O_4}\,\!</math>
:<small> Mangán [[oxigén]]nel egyesül mangán(II,III)-oxiddá.</small>
[[Nitrogén]]nel való egyesülése:
:<math>\mathrm{3\ Mn + N_2 \rightarrow Mn_3N_2}\,\!</math>
:<small>Mangán nitrogénnel egyesül mangán-nitriddé.</small>
=== Reakciói halogénekkel ===
:<math>\mathrm{Mn + Cl_2 \rightarrow MnCl_2}\,\!</math>
:<small> Mangán egyesülése [[klór]]ral mangán(II)-kloriddá.</small>
:<math>\mathrm{Mn + Br_2 \rightarrow MnBr_2}\,\!</math>
:<small> Mangán egyesülése [[bróm]]mal mangán(II)-bromiddá.</small>
:<math>\mathrm{Mn + I_2 \rightarrow MnI_2}\,\!</math>
:<small> Mangán egyesülése [[jód]]dal mangán(II)-jodiddá.</small>
:<math>\mathrm{Mn + F_2 \rightarrow MnF_2}\,\!</math>
:<small> Mangán egyesülése [[fluor]]ral mangán(II)-fluoriddá.</small>
:<math>\mathrm{2\ Mn + 3\ F_2 \rightarrow 2\ MnF_3}\,\!</math>
:<small> Mangán egyesülése fluorral mangán(III)-fluoriddá.</small>
=== Reakciói savvakkal ===
:<math>\mathrm{Mn + H_2SO_4 \rightarrow Mn^{2+} + SO_4^{2-} + H_2 }\,\!</math>
:<small> Mangán és [[kénsav]] reakciója mangán(II)ionná, szulfátionná és hidrogéngázzá.</small>

== Vegyületei ==

A mangán a vegyületeiben többféle oxidációs számú (2, 3, 4, 5, 6, 7) is lehet, ezek a vegyületek általában színesek. Legstabilabbak a 2, 3 és 4 értékűek; az alacsonyabb oxidációs számúak komplexekben találhatók meg; a magasabb oxidációs számúak többnyire oxidok.
===Halogénvegyületek===
[[Halogének|Halogénvegyületei]] közül mangán(II)-halogenidek és a mangán(III)-fluorid stabil, az MnF<sub>4</sub> bomlékony.<ref name="Erwin Riedel 2011">Erwin Riedel, Christoph Janiak: Anorganische Chemie. Walter de Gruyter, 2011, {{ISBN|978311022566-2}}, S. 831</ref> A legjelentősebb a [[mangán(II)-klorid]], ami egy halvány rózsaszínű, rétegrácsos szerkezetű vegyület. [[Mangán(IV)-oxid]] és [[sósav]] reakciójából nyerik. Vízben jól oldódik, az oxidációra érzékeny. Ismert még a [[mangán(III)-klorid]]. Többek között szárazelemek, korróziónak ellenálló és kemény [[magnézium]]ötvözetek, és [[oktánszám]]javító [[metil-ciklopentadienil-mangán-trikarbonil]] (MMT) szintéziséhez használják.<ref>Arno H. Reidies: Manganese Compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2005 (doi:10.1002/14356007.a16_123).</ref> A megfelelő [[brómvegyületek|bróm]]- és [[jódvegyületek]] nem stabilak, mivel a bromid- és jodidionok a Mn(III)-at Mn(II)-vé redukálják.<ref name="Erwin Riedel 2011"/> 
===Oxigénvegyületek===
[[Fájl:Potassium-permanganate-sample.jpg|bélyegkép|balra|160px|Kálium-permanganát, a mangán fontos vegyülete]]

A mangánnak számos [[Oxidok|oxid]]ja létezik, ezek közül a mangán(II)-oxid (MnO) és a mangán(III)-oxid (Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub>) bázisos, a mangán(IV)-oxid [[amfoter]], a mangán(VII)-oxid (Mn<sub>2</sub>O<sub>7</sub>) savas jellegű. Az 5, 6 és 7 oxidációs számú mangán anion jellegű manganátokban és mangánhalogénoxidokban fordul elő. A legstabilabb a [[trimangán-tetraoxid]] vagy mangán(II)-dimangán(III)-oxid ({{chem|Mn|3|O|4}}). Ez más mangán-oxidok hevítésekor képződik (kb. 900&nbsp;°C felett). A természetben a [[hausmannit]] nevű ásványként található meg. A mangán-oxidokat az {{chem|Mn|3|O|4}} keletkezéséhez szükségesnél alacsonyabb hőmérsékleten hevítve (pl. 7-800&nbsp;°C) a fekete mangán(III)-oxid keletkezik. Vízben nem oldódik, [[Oxalátok|oxalát]] és [[oxálsav]] jelenlétében nem túl gyorsan {{chem|[Mn(C|2|O|4|)|3|]|3-}} képződése közben, vörös színnel oldódik. Ismert még a mangán(II,III)-oxid is. A mangán(IV)-oxid vagy mangán-dioxid fekete színű, vízben nem oldódik. Erős oxidálószer, a természetben szintén előfordul, mint ásvány (barnakő vagy piroluzit). Főként katód [[alkáli-mangán elem]]ekben. Az elem töltésekor [[mangánoxidhidroxid]] és [[mangán(II)-hidroxid]] keletkezik.

A [[dimangán-heptoxid]] igen erős oxidálószer, a szerves anyagokat nagyon könnyen lángra lobbantja. Ütésre és melegítésre érzékeny, 95&nbsp;°C felett robban. [[Kálium-permanganát]] és tömény [[kénsav]] reakciójában képződik. A mangán(VII)-oxid zöld, olajszerű, robbanékony folyadék.

A mangán(II)-hidroxid (Mn(OH)<sub>2</sub>) gyenge [[Bázis (kémia)|bázis]], a mangán(II)-vegyületek oldataiból választható le fehér csapadékként lúg hozzáadásával (a levegő kizárásával). A levegő oxigénje hatására nagyon könnyen [[mangán(III)-hidroxid]]dá (Mn(OH)<sub>3</sub>) [[Redoxireakció|oxidálódik]] és megbarnul.

:<math>\mathrm{4 \ Mn(OH)_2 + O_2 + 2 \ H_2O \rightarrow 4 \ Mn(OH)_3}</math>

Átalakulhat [[mangán(III,IV)-oxidhidroxid]]dá is.<ref>Heinrich Remy: Lehrbuch der Anorganischen Chemie Band II, Akademische Verlagsgesellschaft Geest & Portig Leipzig 1961, S. 255-258.</ref> Könnyű oxidálhatósága miatt használják a Winkler—eljárásban. Ismert még a [[mangán(IV)-hidroxid]] is.

A mangán +6-os oxidációs számú vegyületei általában manganát ({{chem|MnO|4|2-}}) iont tartalmaznak, zöld színűek. A legjelentősebb a [[kálium-manganát]]. ({{chem|K|2|MnO|4}}). Oldatban csak lúgos közegben állandóak, savas közegben diszproporcionálódnak. Mangán-dioxid oxidatív ömlesztésével állíthatók elő, pl.:

:<math>\mathrm{6 \ KOH + 3 MnO_2 + KClO_3 \rightarrow 3 \ K_2MnO_4 + KCl + 3 \ H_2O}</math>

Oxidálószerként iparilag főleg [[kálium-nitrát]]ot (KNO<sub>3</sub>) használnak, de a felsoroltakon kívül más oxidálószerek is használhatóak.

A permangánátok +7-es oxidációs számú mangánt tartalmaznak. {{chem|MnO|4|-}} ion található bennük, ami ibolyaszínű. Iparilag (a lúgos oxidatív ömlesztéssel könnyen előállítható) manganátokból állítják elő őket elektrolízissel, pl.:

:<math>\mathrm{2 \ K_2MnO_4 + 2 \ H_2O \rightarrow 2 \ KMnO_4 + 2 \ KOH + H_2}</math>

Erélyes oxidálószerek. A permangánsav sóinak tekinthetők, de ez a sav leginkább híg oldatban ismeretes, meglehetősen bomlékony, bár kristályai előállíthatók a híg oldat megfelelő körülmények között végzett vákuumdesztillációjával. A legjelentősebb permanganátsó a [[kálium-permanganát]] (KMnO<sub>4</sub>). Szerves reakciókban oxidálószerként, [[fertőtlenítőszerek|fertőtlenítőszerként]], sebet összehúzó, vérzéscsillapító és gyulladásgátló szerként és a [[manganometria|manganometriában]] használják. 
Az öt értékű [[hipomanganát]] (MnO<sub>4</sub><sup>3−</sup>) és a zöld [[manganát]] (MnO<sub>4</sub><sup>2−</sup>) instabil, és a permanganátgyártás köztes termékei. Emellett komplex permanganátok is léteznek, például [[hexamanganato(VII)-mangán(IV)-sav]], (H<sub>3</sub>O)<sub>2</sub>[Mn(MnO<sub>4</sub>)<sub>6</sub>]·11H<sub>2</sub>O ami csak alacsony hőmérsékleten stabil mélyviola vegyület.<ref>Bernt Krebs, Klaus-Dieter Hasse: Hexamanganato(VII)-mangan(IV)-säure: eine "Pseudopermangansäure". In: Angewandte Chemie. 86, Nr. 17, 1974, S. 647-648, doi:10.1002/ange.19740861708.</ref>
===Egyéb vegyületek===
[[Fájl:Manganocene.svg|thumb|A [[manganocén]] szerkezete]]
A mangán nem képez szobahőmérsékleten stabil vegyületet a [[hidrogén]]nel. Az [[argon-mátrix]]ban alacsony hőmérsékleten [[mangán(II)-hidrid]] ábrázolható.

A mangánnak sok komplexe ismert II oxidációs számmal. Ezek főként magas spin komplexek öt párosítatlannal elektronnal és elég erős mágneses momentummal bírnak. A kristálymező- és ligandummezőelmélet szerint nincs előnyben részesített geometria. A ligandumtól függően tetraéderes, oktaéderes, síknégyzetes és dodekaéderes Mn<sup>2+</sup> komplexek ismertek. A [[kvantummechanika|kvantummechanikában]] [[tiltott átmenet|tiltott]] d-d átmenetek miatt halványan színesek; az oktaéderesek többnyire rózsaszínűek, a tetraéderesek zöldessárgák. Erős ligandumokkal, például [[cianid]]dal alacsony spinű komplexek is képződnek egy párosítatlan elektronnal és erős ligandummezőfelhasítással. A kisebb oxidációs számú komplexek közé tartozik a Mn<sub>2</sub>(CO)<sub>10</sub> dimangándekakarbonil, amiben a mangán oxidációs száma 0. Vannak más hasonló komplexek is, például a Mn(NO)<sub>3</sub>CO, amiben a mangán oxidációs száma -3.<ref name="HoWi"/>

A [[mangafodipir]] egy májspecifikus [[paramágneses]] kontrasztanyag, amit a [[mágneses rezonanciatomográfia]] (MRT) használ. A kontrasztnövelő hatás a Mn<sup>2+</sup> ionok paramágneses tulajdonságán múlik, amit az öt párosítatlan elektron okoz. A mangánionok mérgező hatását a dipiridoxildifoszfát ligandumok küszöbölik ki. A képalkotáshoz a májba gadolínium alapú standard MRT-kontrasztanyagokat adnak.<ref>M. F. Bellin: ''MR contrast agents, the old and the new.'' In: ''[[European Journal of Radiology]]'' Band 60, Nummer 3, Dezember 2006, S.&nbsp;314–323, {{DOI|10.1016/j.ejrad.2006.06.021}}. [[PMID:17005349|PMID 17005349]].</ref>

A mangán [[metallocén]]ja a [[manganocén]]. Ez a [[ferrocén]] 18 elektronjához képest csak 17 elektronnal bír, ám kedvező magas spin d5-konfigurációja miatt nem redukálódik Mn<sup>+</sup>-szá, és a szilárd testben polimeres szerkezetet alkot.<ref>Christoph Elschenbroich: ''Organometallchemie''. 6. Auflage, Teubner, Wiesbaden 2008, {{ISBN|978-3-8351-0167-8}}, S.&nbsp;460–468.</ref>

== Izotópjai ==
25 [[izotóp]]ja ismert a <sup>44</sup>Mn-tól a <sup>69</sup>Mn-ig. 
Egyetlen, természetes izotópja a <sup>55</sup>Mn. [[Radioaktivitás|Radioaktív]] izotópjai közül a legstabilabb a <sup>53</sup>Mn 3,7 millió éves [[felezési idő]]vel, utána a <sup>54</sup>Mn áll a sorban 312,3 nap felezési idővel, majd az 52-es tömegszámú <sup>52</sup>Mn 5,591 nap felezési idővel. A többi radioaktív izotópjának felezési ideje kevesebb, mint 3 óra, legtöbbjüké még 1 óránál is kevesebb.

A <sup>53</sup>Mn nyomokban megtalálható a természetben. Vastartalmú sziklában jön létre a kozmikus sugárzás hatására. A <sup>54</sup>Fe a <sup>3</sup>He-mal <sup>53</sup>Fe-t alkot, ami rövid életű, és bomlásával <sup>53</sup>Mn-t hagy maga után.<ref>J. Schaefer, T. Faestermann, G. Herzog, K. Knie, G. Korschinek, J. Masarik, A. Meier, M. Poutivtsev, G. Rugel, C. Schlüchter: ''Terrestrial manganese-53 - A new monitor of Earth surface processes.'' In: ''[[Earth and Planetary Science Letters]].'' 251, 2006, S.&nbsp;334–345, {{DOI|10.1016/j.epsl.2006.09.016}}.</ref>
:<math>\mathrm{^{54}_{26}Fe + {}^3_2He \longrightarrow ^{53}_{26}Fe + {}^4_2He \ \xrightarrow{- e^-} \ ^{53}_{25}Mn}</math>

Az izotópok mellett még hét [[magizomer]] ismert.
==Kimutatása==
[[Fájl:Phosphorsalzperle.jpg|thumb|Foszforsógyöngyök, legjobbra mangán]]
A mangánionok jelenlétének kémiai kimutatásához a violaszínű permanganát keletkezését használják fel. Ez keletkezik ólom(IV)-oxid, ammóniumperoxodiszulfát (ezüstionokkal mint katalizátorral) vagy hipobromit hatására lúgos oldatban.

:<math>\mathrm{2 \ Mn^{2+} + 5 \ PbO_2 + 4 \ H^+ \longrightarrow 2 \ MnO_4^- + 5 \ Pb^{2+} + 2 \ H_2O}</math>

A kationok leválasztásához kapcsolódva használható az alkalikus leválasztás, ami a mangánt [[hidrogén-peroxid]]dal és [[nátronlúg]]gal oxidálja. Ennek eredménye szilárd mangán(IV)-oxidhidroxid, ami kicsapódik.

:<math>\mathrm{Mn^{2+} + H_2O_2 + 2 \ OH^- \longrightarrow MnO(OH)_2 \downarrow + \ H_2O}</math>
:<small>A mangán, a hidrogén-peroxid és a nátronlúg reakciója, amiben mangán(IV)-oxidhidroxid jön létre.</small>
 
[[Előpróba]]ként használható a [[foszforsógyöngy]], ami a mangán(III) ionoktól violára színeződik. Egy másik lehetséges előpróbában használnak egy olyan szert, amivel a nehezen oldható anyagból könnyen oldható lesz. Itt nitrátionokkal manganát(VI) (MnO<sub>4</sub><sup>2−</sup>) képződik, ha kevés az oxigén, akkor manganát(V) (MnO<sub>4</sub><sup>3−</sup>) is létrejön. Ha savat is adnak hozzá, akkor lila permanganátot kapnak.<ref>J. Strähle, E. Schweda: ''Jander · Blasius – Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum.'' 14. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, {{ISBN|978-3-7776-0672-9}}, S.&nbsp;186–192.</ref>

A mangán mennyisége mérhető [[atomabszorpciós spektroszkópia|atomabszorpciós spektroszkópiával]] (279,5&nbsp;nm),<ref name="Römpp"/> a permanganát fotometrikus meghatározásával, aminek elnyelési maximuma 525&nbsp;nm,<ref>J. Strähle, E. Schweda: ''Jander · Blasius – Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum.'' 14. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, {{ISBN|978-3-7776-0672-9}}, S.&nbsp;460.</ref> vagy pedig titrálással. Itt Vollhard-Wolff manganometrikus eljárását követve a Mn<sup>2+</sup> ionokat permanganáttal titrálják, így barnakövet hozva létre. Végül a maradék permanganát okozta rózsaszín elszíneződés mutatja a reakció végét.<ref>J. Strähle, E. Schweda: ''Jander · Blasius – Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum.'' 14. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1995, {{ISBN|978-3-7776-0672-9}}, S.&nbsp;378–379.</ref>

== Előfordulása a természetben ==
[[Fájl:Manganite-Rhodochrosite-LTH53B.JPG|thumb|left|Rodokrozit (piros) és mangánit (fekete)]]
A mangán gyakori elem, a kontinentális földkéreg 0,95%-ban tartalmazza, a [[foszfor]]hoz és a fluorhoz hasonló mennyiségben. A vas és a [[Titán (elem)|titán]] után a harmadik leggyakoribb átmenetifém. 
A természetben rendkívül ritkán fordul elő elemi formájában. Önálló ásványai már jóval gyakoribbak, de a leggyakrabban a [[vas]]sal együtt fordul elő.

Legfontosabb ércásványai:
* [[barnakő]] vagy [[piroluzit]] (MnO<sub>2</sub>),
* [[braunit]] (Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub>),
* [[hausmannit]] (MnO·Mn<sub>2</sub>O<sub>3</sub>),
* [[manganit]] (Mn(OH)<sub>2</sub>),
* [[mangánpát]] ([[rodokrozit]], MnCO<sub>3</sub>) –
mint látható, ezek többsége oxid, illetve hidroxid. Legtöbb természetes vegyülete oxid, szilikát vagy karbonát.

Kémiai rokonságuk eredményeként jelentős mennyiségű mangánt tartalmaznak a vas ásványai, és a [[Szilikát|szilikátok]] közül is azokban van több mangán, amelyekben viszonylag sok a vas, tehát az [[olivinek]]ben és a [[piroxének]]ben – ezek Mn-tartalma többnyire 0,2% fölötti. Ebből adódóan a bázikus [[magmás kőzetek]] mangántartalma nagyobb, mint a savanyúaké.

Míg sok két értékű mangánvegyület vízben oldható, a magasabb oxidációs számú vegyületek nehezen oldódnak, fizikailag és kémiailag is stabilak. Emiatt a mangánércek többnyire oxidatív körülmények között képződnek. Viszonylag kevés mangán-vas érc van, habár a vas a mangánhoz hasonlóan viselkedik, és a könnyen oldódó két értékű vegyületei oxidatív körülmények között három értékű, nehezen oldható vegyületekké oxidálódnak. Ennek az az oka, hogy a mangánnak több oxigénre van szüksége az oxidációhoz, mint a vasnak.<ref name="Corathers"/>

Szokásos mennyisége:
* a [[Világegyetem]]ben átlagosan 8&nbsp;mg/kg;
* a [[Nap]]ban 10&nbsp;mg/kg;
* a [[kondritok]]ban 0,28%;
* a [[földkéreg]]ben mintegy 0,11%;
* a tengervízben 2&nbsp;µg/l;
* édesvizekben 5&nbsp;µg/l;
* az emberi szervezetben 200&nbsp;µg/kg.<ref name="webelem"/>

Korábbi adatok<ref>* Szabó S. A., Regiusné Mőcsényi Á., Győri D. & Szentmihályi S. 1987: Mikroelemek a mezőgazdaságban. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, p. 44–67.</ref> szerint:
* a földkéregben átlagosan 0,095%;
* a tengervízben 0,2&nbsp;µg/l;
* édesvizekben 8&nbsp;µg/l;
* az emberi szervezetben 200&nbsp;µg/kg.
A tengerfenéken kialakuló [[mangángumó]]k mangántartalma mintegy 24%.

A mangán gazdaságosan kitermelhető érceit három csoportra osztják:
*Rodokrozit-braunit prekambriumi vulkáni kőzetbe ágyazva. Főként az Atlanti-óceán déli részén, Brazíliában, Guyanában, Elefántcsontparton, Ghánában, Burkina Fasóban és Kongóban található.
*Erősen oxidált, vasban és szilikátban gazdag ércek proteozós üledékes kőzetekben. Ilyenek lelhetők fel Dél-Afrikában Hotazelben, Brazíliában Corumbában; ezek a két legnagyobb mangánelőfordulás.
*Mangánpala, ami sekély selftengerekben rakódott le. Ukrajnában, Gabonban és a Fekete-tenger mellékén fordul elő.<ref name="Corathers"/>
 
A mangánércek ismert előfordulásainak 75%-a a Kalaháriban van. Ezen kívül még Ukrajna, Brazília, Ausztrália, India, Gabon és Kína területén lelhető fel nagyobb mennyiségű mangánérc. A legnagyobb mangántermelők Ausztrália, Kína és Dél-Afrika. 2009-ben az össztermelés 10,8 millió tonna volt.<ref>[[U.S. Geological Survey]]: ''[http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/manganese/mcs-2011-manga.pdf Manganese] (PDF; 33&nbsp;kB).'' In: ''Mineral Commodity Summaries'', Januar 2011.</ref>

Nagyobb mennyiségben a mangán mangángumókban fordul elő. Ezek gömbölyűek, legfeljebb 20&nbsp;cm méretű, porózus kiválások a mélytengerekben, amelyek akár 50% mangánt tartalmaznak. A Csendes-óceánban Hawaiitól délre, és az Indiai-óceánban különösen sok található belőlük. Kitermelésük lehetőségét tanulmányozták, ám egyelőre nem gazdaságos a szárazföldi bányászattal szemben.<ref name="ullmann">David B. Wellbeloved, Peter M. Craven, John W. Waudby: ''Manganese and Manganese Alloys.'' In: ''[[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry]]'', Wiley-VCH, Weinheim 2005 ({{DOI|10.1002/14356007.a16_077}}).</ref>

=== A talajokban ===

A talajokba elsősorban a szilikát ásványok bomlásából kerül; a talajok Mn-vegyületei többnyire kloridok, szulfátok, nitrátok, karbonátok vagy foszfátok. A mangán-foszfátok kémiai tulajdonságai a [[kalcium]]-foszfátokéhoz hasonlóak, így például a Mn(H<sub>2</sub>PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> vízoldható, a MnHPO<sub>4</sub> gyengén oldható, a Mn<sub>3</sub>(PO<sub>4</sub>)<sub>2</sub> pedig rosszul oldódik. A MnCO<sub>3</sub> desztillált vízben rosszul oldódik, de ha a vízben van némi CO<sub>2</sub>-fölösleg, akkor jól, mert ilyenkor vízben jól oldódó Mn(HCO<sub>3</sub>)<sub>2</sub>-vé alakul. A mangán oxidjai a vízben nem oldódnak, és a hidroxidjai is rosszul, de ezek oldhatósága a pH-val nő.

Általános érvénnyel a talajok szervetlen vegyületeiben a mangán alábbi négy formáját különíthetjük el:
* Mn<sup>++</sup> – vízoldható,
* Mn<sup>++</sup> – kicserélhető,
* MnOOH – könnyen redukálható,
* MnO<sub>2</sub> – nehezen redukálható.

A talajok átlagos mangántartalma 0,076% (760&nbsp;mg/kg); koncentrációi rendkívül tág tartományban (1–{{formatnum:18300}}&nbsp;mg/kg között) változnak.<ref>Bowen, H.J.M., 1979: Environmental chemistry of the elements. Academic Press, London – New York – Toronto–Sidney – San Francisco; Bowen, H.J.M., 1982: Environmental chemistry. Vol. 2. The Royal Society of Chemistry, Burlington House, London.</ref> Az egyes talajok mangántartalma viszonylag állandó, de a növények számára felvehető, úgynevezett mozgékony mangántartalom állandóan változik, mert a talajokban a mangán két-, három- és négy vegyértékű állapota is előfordul, és ezek az aktuális külső körülmények (értelemszerűen főképp a [[redoxpotenciál]] hatására rendszeresen átalakulnak egymásba. A mangán oxidálódásában rendszerint fontos szerepet játszanak a különféle mikroorganizmusok.

A magyarországi talajtípusok átlagos mangántartalma többnyire 100–1100&nbsp;mg/kg,<ref>Győri D., Cseh E., Keresztes I.-né, 1971: Changes in a Mn uptake of red clover (Trifolium pratense) as a reaction to liming. Acta Agr. Hung. 20. p. 319–327.</ref> a háttér értéktartomány 100–2000&nbsp;mg/kg<ref>Ódor L., Horváth I., Fügedi U., 1997: Low-density geochemical mapping in Hungary. In: K. Marsina & K. Vrana (Editors), Environmental Geochemical Baseline Mapping in Europe. Special Issue, Journal of Geochemical Exploration, 60(1), 55-66.</ref> A talajok szervetlen mangánvegyületei a leggyakrabban kloridok, szulfátok, nitrátok, karbonátok vagy foszfátok. A [[tejsav]], a [[hangyasav]] és az [[ecetsav]] Mn-sói vízben jól oldódó vegyületek; ezeken túl a talajok mangántartalmának egy része (zömmel negatív töltésű) szerves komplexekben fordul elő. Különösen erősen kötik meg a mangánt a humuszsavak.

A talajból a növények leginkább a mozgékony, két vegyértékű mangániont tudják felvenni, ez azonban a talaj mangántartalmának mindössze 0,1–1%-a, a szántott talajrétegben ez hektáronként 0,3–33 t körül ingadozik. Ehhez azonban nem okvetlenül szükséges, hogy a Mn eleve két vegyértékű formában legyen a talajban, mivel savas közegben (tehát a gyökérsavak hatására is) a mangán könnyen redukálódik. A szántóföldi növények betakarításával ebből évente mintegy 0,2–1&nbsp;kg-ot vonunk ki; a kivont mennyiséget a magasabb oxidációs fokú Mn-formák redukálódása többnyire pótolja. Éppen ezért mangánhiány gyakorlatilag csak a nagy humusztartalmú láptalajokon vagy a nagyon meszes talajokon fordul elő (tehát túlmeszezés eredményeként is). Utóbbiakban a mangán a karbonátásványok felületén adszorbeálódik.<ref>[Boischot, P., Durroux, M., 1949: Passage and solution de manganese des sols calcaire Compt. Rand 229, p. 380–381.]</ref> Mn-hiány a nagyon nagy vastartalmú talajokon is kialakulhat, de erre Magyarországon nem ismerünk példát. A mangán-toxicitás savanyú talajokban jelentkezhet, főleg az intenzív [[nitrogén|N]]- vagy [[kálium|K]]-műtrágyázás, illetve a redukáló hatású szerves trágyázás eredményeként.

== Lelőhelyei, bányászata ==

A legtöbb mangánt termelő országok:
* [[Ausztrália (ország)|Ausztrália]],
* [[Brazília]],
* [[Gabon]],
* [[India]],
* [[Oroszország]],
* [[Dél-afrikai Köztársaság]].

Az évi mangántermelés 140&nbsp;000&nbsp;tonna.<ref name="ullmann"/>

== Előállítása ==
[[Fájl:Manganese electrolytic and 1cm3 cube.jpg|thumb|left|Elektrolízissel nyert tiszta (99,99%) mangán]]
A gazdaságosan kitermelhető mangánércek legalább 35% mangánt tartalmaznak. Tartalmuk szerint a különféle alkalmazásokhoz különféle érceket használnak. Metallurgiai hasznosításra 38 és 55% közötti mangántartalmú érceket választanak, A battery-grade-ércet alkáli-mangán elemek céljára használják; legalább 44% mangánt kell tartalmaznia, és nem lehet benne sok vas, nikkel vagy kobalt. Hasonló ércek a chemical grade-ércek, amelyekből tiszta mangánt nyernek.<ref name="ullmann"/>

A legtöbb célra nem szükséges tiszta mangán, megteszi a ferromangán is, aminek 78%-a mangán, a többi vas. Oxidos mangán- és vasércekből koksszal redukálják elektromos kemencében. Hasonlóan nyerik a [[szilikomangán]]t, ami [[szilícium]]ot is tartalmaz, amihez a szilíciumot [[kvarc]]ként adagolják.<ref name="ullmann"/>

Tiszta mangán nem kapható a fenti módszerrel, mivel a szénnel végzett redukálás során [[mangán-karbid]] is keletkezik. Csak 1600&nbsp;°C fölött marad el a karbidképződés, azonban ezen a hőmérsékleten a mangán erősen párolog; ez a veszteség gazdaságtalanná teszi az eljárást. A tiszta mangánt [[elektrolízis]]sel nyerik vizes sóoldataiból. Ez többnyire [[mangán-szulfát]] oldat, és [[nemesacél]] elektródákkal és 5–7 V feszültséggel elektrolizálják. A katódon tiszta mangán válik ki, az anódon oxigén. 
:<math>\mathrm{2\ MnSO_4 + 2\ H_2O \longrightarrow 2\ Mn + 2\ H_2SO_4 + O_2}</math>

Egy másik, gyakran alkalmazott eljárás az [[aluminotermia]], vagy az ércet szilíciummal redukálják.<ref name="ullmann"/>

== Felhasználása ==

Az elemi mangánnak nincs nagy gyakorlati jelentősége; a vas ötvözőfémeként azonban a [[feketefémek]] egyike. A mangán 90%-át az acélipar használja fel. Számos, iparilag fontos [[ötvözet]]e közül néhány fontosabb:
* a [[tükörvas]] (5-20% mangánt tartalmaz),
* a [[ferromangán]] (mangántartalma 30-80%) és
* a [[manganin]] (84% rezet, 12% mangánt és 4% nikkelt tartalmaz).

A ferromangán [[acél]]ok nagyon kemények, a tükörvasat az acélipar dezoxidálásra és kéntelenítésre alkalmazza. A mangán nagyon stabil vegyületeket alkot oxigénnel, ezért a szilíciumhoz és az alumíniumhoz hasonlóan oxigént vonnak el vele. Megakadályozza a könnyen oldódó vasszulfid képződését is. Ezzel együtt segíti a nitrogén oldását a vasban, ami segíti az ausztenitek kialakulását, ami több rozsdamentes acél lényeges összetevője.<ref name="ullmann"/> A mangánt nemcsak vassal ötvözik. Többek között a réz és az alumínium szilárdságának és alakíthatóságának növelésére, és a [[Korrózióvédelem#Fém ötvözetek|korrózióvédelemre]] használják. A manganin [[elektromos ellenállás]]a a hőmérséklettel csak kevéssé változik, ezért elektromos [[ellenállás (elektronika)|mérőellenállásokat]] készítenek belőle.<ref name="ullmann"/> A cink-mangán-ferritekből áramköri elemeket készítenek.<ref name="ullmann"/>

A mangánt fény sugárzására is használják. Oxidációs állapota szerint a kibocsátott fény 450 és 750&nbsp;nm (Mn<sup>2+</sup>) illetve 620 és 730&nbsp;nm (Mn<sup>4+</sup>) közötti. Gyakorlati fontossága a BaMgAl<sub>10</sub>O<sub>17</sub>:Eu<sup>2+</sup>,Mn<sup>2+</sup> (zöld) és Mg<sub>14</sub>Ge<sub>5</sub>O<sub>24</sub>:Mn<sup>4+</sup> (piros) fénysugárzónak van a fehér ledben.<ref>Shigeo Shionoya, William M. Yen, Hajime Yamamoto (Hrsgg.) : ''Phosphor Handbook.'' 2. Auflage, CRC Press, Boca Raton, FL 2006, {{ISBN|978-0-849-33564-8}}, S.&nbsp;153ff.</ref>

== Élettani szerepe ==

A növények és az állatok fejlődése szempontjából fontos a talaj mangántartalma, ekképpen az emberi szervezetben is nélkülözhetetlen elem. Minden élőlény számára [[esszenciális]], és különféle [[enzim]]ek alkotórésze. Többek között alkotója a Lewis-savnak, részt vesz az enzimszerkezet felépítésében és a redoxireakciókban. Egyes baktériumokban az energiatermelést is szolgálja. Így például a tengerben élő [[Shewanella putrefaciens]] baktérium anaerob lélegzésében Mn<sup>4+</sup> a terminális elektronakceptor, ami Mn<sup>2+</sup>-vé redukálódik.<ref>Michael T. Madigan, John M. Martinko, Thomas Lazar (Übersetzer) und Freya Thomm-Reitz (Übersetzer): ''Brock Mikrobiologie''. Pearson Studium; 11. aktualisierte Auflage 2009; {{ISBN|978-3-8273-7358-8}}; S.&nbsp;644.</ref>

A dioxigenázok oxigénmolekulákat építenek be. Többnyire vasat tartalmaznak, de ismert több mangántartalmú is például az [[Arthrobacter globoformis]] és [[Bacillus brevis]] baktériumokból. A Phanerochaete chrysosporium mangánperoxidáza egy kevéssé ismert enzim, ami részt vesz a lignin lebontásában. A mangán egy sor más enzimnek is része: [[argináz]]ok, [[hidroláz]]ok, [[kináz]]ok, [[dekarboxiláz]]ok és [[transzferáz]]ok mint [[piruvat-karboxiláz]], [[mevalonatkináz]] és [[glükoziltranszferáz]], továbbá bizonyos [[ribonukleotidreduktáz]]ok és [[kataláz]]ok.<ref name="Römpp"/><ref name="law"/>

=== A növények életében ===
[[Fájl:Manganese cluster in the oxygen-evolving complex.svg|thumb|Mangán-kalcium klaszter (Mn<sub>4</sub>CaO<sub>5</sub>) az oxigéntermelő komplexben]]
A mangán élettani szerepe igen sokrétű. A [[kofaktor|prosztetikus csoport]] részeként több, biológiailag fontos [[enzim]] ([[peptidáz]], [[prolidáz]], [[glutamil-transzferáz]], [[enoláz]], [[karboxiláz]], [[argináz]], [[cisztein-deszulfhidráz]], [[élesztő-foszfatáz]] stb.) aktivátoraként közreműködik:
* a sejtek oxidációs-redukciós folyamataiban,
* a [[sejtlégzés]]ben, azaz a növények [[szénhidrát]]forgalmában,
* a [[foszforiláció]]s folyamatokban,
* a [[citromsavciklus]] szabályozásában stb.

A fotoszintézisben a 2. fotorendszerben lényegi szerephez jut a víz oxidációjában és az oxigén termelésében. A fotorendszer központi alkotórésze egy négy mangánatomot és egy kalciumatomot tartalmazó komplex, amiket oxigénhidak kötnek össze. Ez az oxigénképző komplex (oxygen-evolving complex, OEC) egy több lépéses ciklusban, a Kok-ciklusban napfény hatására felbomlanak a vízmolekulák, és oxigén, hidrogénionok és elektronok szabadulnak fel.<ref>J. Yano ''et al.'': ''Where Water Is Oxidized to Dioxygen: Structure of the Photosynthetic Mn<sub>4</sub>Ca Cluster.'' In: ''[[Science]].'' 314, 2006, S.&nbsp;821–825, {{DOI|10.1126/science.1128186}}.</ref>
:<math>\mathrm{2\ H_2O \longrightarrow O_2 + 4\ H^+ + 4\ e^-}</math>

A mangán tartalmú [[szuperoxidmutáz]]okban két és három értékű mangánionok katalizálják a [[szuperoxid]] átalakítását oxigénné és [[hidrogén-peroxid]]dá<ref name="law">Neil A. Law, M. Tyler Caudle, Vincent L. Pecoraro: ''Manganese Redox Enzymes and Model Systems: Properties, Structures, and Reactivity.'' In: ''[[Advances in Inorganic Chemistry]].'' 46, 1998, S.&nbsp;305–440, {{DOI|10.1016/S0898-8838(08)60152-X}}.</ref> a [[mitokondrium]]okban és a [[peroxiszóma|peroxiszómákban]].<ref>R. G. Alscher: ''Role of superoxide dismutases (SODs) in controlling oxidative stress in plants.'' In: ''[[Journal of Experimental Botany]].'' 53, 2002, S.&nbsp;1331–1341, {{DOI|10.1093/jexbot/53.372.1331}}.</ref>

:<math>\mathrm{Mn^{3+} + HO_2\cdot\ \longrightarrow Mn^{2+} + O_2 + H^+}</math>
:<math>\mathrm{Mn^{2+} + HO_2\cdot\ +\ H^+ \longrightarrow Mn^{3+} + H_2O_2}</math>

Elsősorban [[Koordinációs kémia|komplexképző]] tulajdonsága miatt, másodsorban azért, mert könnyen változtatja vegyértékét, szerepe meghatározó a növények [[nitrogén]]-anyagcseréjében – így például a mangánhiányos növény a nitrátot nem tudja hasznosítani.

A növényen belül csak minimális mértékben képes áthelyeződni, azaz az öregebb részek nem adják át mangántartalmukat a fiatalabbaknak. Ezért a mangánhiány először a fiatalabb levelekben alakul ki. A krónikus mangánhiányban szenvedő növények gyökérzete a szokásosnál gyérebb.

=== Az állatok életében és az emberi szervezetben ===
A mangán ásványi anyag, részt vesz az anyagcsere folyamatokban. Szükséges a szaporodáshoz, a növekedéshez, a sebgyógyuláshoz, és serkenti az agyműködést. A szervezetben kb. 15–20&nbsp;mg mennyiségben van jelen és az epével választódik ki. A mangán ásványi anyag hiánya terméketlenséget okozhat, idegrendszeri zavarokat, ataxia tüneteket (az izommozgás összerendezetlensége) válthat ki, csontrendszer fejlődési zavarait idézheti elő, és a szénhidrát anyagcseréjét is rontja.<ref name="Römpp"/> Általános tünetek mangán ásványi anyag hiány esetén: térdfájdalom, szédülés, hallászavar, rossz egyensúlyérzék. Kiegyensúlyozott, vegyes táplálkozás mellett nincs szükség mangán ásványi anyag utánpótlásra. Fő forrásai: [[teljes kiőrlésű gabona]]magvak, teljes kiőrlésű barna kenyér, zabpehely, búzacsíra; mogyoró, lenmag, szója; ananász, alma, szamóca, áfonya, datolyaszilva; cékla, paraj, petrezselyemgyökér, fejes saláta; tojás; fekete tea tartalmaznak.<ref>Cem Ekmekcioglu, Wolfgang Marktl: ''Essentielle Spurenelemente: Klinik und Ernährungsmedizin.'' Springer, 2006, {{ISBN|978-3-211-20859-5}}, S.&nbsp;148 ({{Google Buch|BuchID=fJxmBJzlgrEC|Seite=148}}).</ref>

A mangán a vékonybélben szívódik fel, és a májban, csontokban, vesében és a hasnyálmirigyben raktározódik. A sejtekben a legtöbb mangán a sejtmagban, a mitokondriumokban és a lizoszómákban található. Az agyban speciális fehérjékhez kapcsolódik, főként a glutamát-ammónium-ligáz tartalmazza az asztrocitákban.<ref>A. Takeda: ''Manganese action in brain function.'' In: ''[[Brain Research Reviews]].'' 41, 2003, S.&nbsp;79–87, {{DOI|10.1016/S0165-0173(02)00234-5}}.</ref> Az emberi testben 10–40&nbsp;mg mangán található, és a napi szükséglet 1&nbsp;mg.

==Biztonság és toxicitás==
Ahogy több más fém, a por alakú mangán is éghető, és vízzel is reagál. Ezért csak D osztályú fémoltó vagy homok használható tüzének megfékezésére. Ellenben a kompakt mangán nem gyullad meg.<ref name="GESTIS">Eintrag zu Mangan in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA</ref>

Ha nagy mennyiségben lélegeznek be mangántartalmú port, akkor az méregként hat. Károsítja a tüdőt, és köhögést vált ki, továbbá hörghurutot és tüdőgyulladást idézhet elő. Továbbá idegméregként is hat, és a központi idegrendszert károsítja. Ez a mangánizmus, ami a Parkinson-kórhoz hasonlít. Ezért a mangánporra a MAK-érték 0,02&nbsp;mg/m³, mivel be tud jutni a hörgőcskék hólyagocskáiba; és 0,2&nbsp;mg/m³ a belélegezhető porra.<ref name="GESTIS"/>

A mangánnak való kitettség foglalkozási ártalom. Előfordulhat a fém kinyerésekor, szállításakor, feldolgozásakor és használatakor, hogyha a fémet vagy vegyületeit por vagy füst alakban lélegzik be. Ez vonatkozik az elektrohegesztésre is, ha csupasz mangántartalmú elektródát használnak.<ref>[http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Berufskrankheiten/pdf/Merkblatt-1105.pdf?__blob=publicationFile&v=2 Merkblatt zur BK Nr. 1105] Bek. des BMA v. 19.5.1964, BArbBl Fachteil Arbeitsschutz 1964, 128f.</ref>

== Jegyzetek ==
{{jegyzetek}}

== Források ==
* [[Erdey-Grúz Tibor]]: Vegyszerismeret
* Nyilasi János: Szervetlen kémia, Gondolat Kiadó, Budapest, 1975.
* Szabó S. A., Regiusné Mőcsényi Á., Győri D. & Szentmihályi S. 1987: Mikroelemek a mezőgazdaságban. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, p.&nbsp;44–67.
* [http://www.webelements.com/manganese/ Webelements.com: Manganese] {{en}}
* [[Győri Dániel]]: A talaj termékenysége. Mezőgazdasági Kiadó, Budapest, 1984. p.&nbsp;184–192.
*David B. Wellbeloved, Peter M. Craven, John W. Waudby: Manganese and Manganese Alloys. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim 2005 (doi:10.1002/14356007.a16_077).
*A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. de Gruyter, Berlin 2007, {{ISBN|978-3-11-017770-1}}, S. 1607–1620.

== Fordítás ==
{{fordítás|de|Mangan}}

== További információk ==
* a magyar Wikipédia mangánt tartalmazó vegyületeinek listája [https://www.gyimesilaszlo.hu/cgi-bin/okepl.cgi?Mn külső keresővel]

{{commonskat|Manganese}}
{{Nemzetközi katalógusok}}
{{Portál|Kémia}}

[[Kategória:Átmenetifémek]]
[[Kategória:Mangánvegyületek]]