Mangan (Mn)

Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan nomor atom

25. Unsur kimia adalah zat kimia yang tidak dapat dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan

cara biasa dan tidak dapat dipisah menjadi zat yang lebih kecil. Unsur-unsur kimia dalam bentuk

tabel ditampilkan dalam bentuk tabel periodik unsur-unsur kimia. Nomor atom adalah angka

yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Yang berarti bahwa Mangan memiliki 25

jumlah proton dalam inti atomnya.

Mangan ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering dicampur

dengan besi, seperti mineral-mineral lainnya. Sebagai unsur bebas, Mangan adalah logam yang

penting dalam penggunaan dengan campuran logam-logam industri, terutama di dalam baja-baja

anti karat. Mangan pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur

dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan  mereduksi mangan dioksida dengan karbon.

Sejarah

Pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai unsur dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan  mereduksi mangan dioksida dengan karbon.

Sumber

Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%, bersamaan dengan unsur lainnya dengan kandungan yang lebih sedikit.

Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika sSelatan, Gabon, dan India. Irolusi dan rhodokhrosit adalah mineral mangan yang paling banyak dijumpai. Logam ,mangan diperoleh dengan mereduksi oksida mangan dengan natrium, magnesium, aluminum atau dengan proses elektrolisis.

Sifat-sifat

Mangan berwarna putih keabu-abuan, dengan sifat yang keras tapi rapuh. Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan.

Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy yang bersifat ferromagnetik.

Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya,  jenis alfa, stabil pada suhu luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis  gamma, yang berubah menjadi alfa pada suhu tinggi, dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.

Simbol: Mn

Radius Atom: 1.35 Å

Volume Atom: 7.39 cm3/mol

Massa Atom: 54.938

Titik Didih: 2235 K

Radius Kovalensi: 1.17 Å

Struktur Kristal: bcc

Massa Jenis: 7.44 g/cm3

Konduktivitas Listrik: 0.5 x 106 ohm-1cm-1

Elektronegativitas: 1.55

Konfigurasi Elektron: [Ar]3d5 4s2

Formasi Entalpi: 14.64 kJ/mol

Konduktivitas Panas: 7.82 Wm-1K-1

Potensial Ionisasi: 7.435 V

Titik Lebur: 1518 K

Bilangan Oksidasi: 7,6,4,2,3

Kapasitas Panas: 0.48 Jg-1K-1

Entalpi Penguapan: 219.74 kJ/mol

Mangan berwarna putih keabu-abuan keperakan logam menyerupai besi, dengan sifat

yang keras tapi rapuh. Sulit untuk melebur tapi mudah untuk mengoksidasi, dan ion logam

Mangan umum nya adalah paramagnetik .

Mangan sangat reaktif secara kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan.

Mangan digunakan untuk membentuk banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan

meningkatkan kualitas tempaan baik dari segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan.

Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk alloy

yang bersifat ferromagnetik.

Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi perlakuan. Logam murninya

terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah satunya,  jenis alfa, stabil pada suhu

luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis  gamma, yang berubah menjadi alfa pada suhu tinggi,

dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.

Mangan termasuk golongan transisi yang merupakan logam berwarna putih abu-abu yang

penampilannya serupa dengan besi tuang. Memiliki titik lebur yang tinggi kira-kira 1250 °C. Ia

bereaksi dengan air hangat membentuk mangan (II) hidroksida dan hidrogen. Cahaya

photogenerasi pada Mn(CO)4L radikal (L= CO, L) dari 1,2-diax-Mn2(CO)5L2 kehadiran halida

organik atau campuran fisik dari Mn2(CO)3L2. (L = PR3) dan solusi halida organik hasil

Mn(CO)5-yLyX sebagai hasil satu-satunya.

Tingkat oksidasi tertinggi bagi mangan sesuai dengan jumlah total elektron 3d dan 4s, tetapi

hanya terjadi dalam senyawa okso MnO4-, Mn2O7, dan MnO3F. Senyawa-senyawa ini

menunjukkan beberapa kemiripan dengan senyawa halogen yang sesuai. Mangan relatif

melimpah, dan terdapat dalam banyak deposit, terutama oksida, oksida hidrat, atau karbonat.

Logam dapat diperoleh daripadanya atau dari Mn3O4 yang didapat dengan memanggangnya,

melalui reduksi dengan Al. Mangan cukup elektropositif, dan mudah melarut dalam asam bukan

pengoksidasi.

Selain titik cairnya yang tinggi, daya hantar listrik merupakan sifat-sifat mangan yang lainnya.

Selain itu, mangan memiliki kekerasan yang sedang akibat dari cepat tersedianya elektron dan

orbital untuk membentuk ikatan logam.

Konfigurasi elektron Mn adalah (Ar) 3d5 4s2 dengan menggunakan 2 elektron 4s dan kemudian kelima elektron 3d yang tidak berpasangan. Mn mempunyai bilangan oksidasi antara +2 sampai +7. Reaksi kimia yang penting dari senyawa mangan adalah reaksi oksidasi dan reduksi.Enam oksida mangan dikenal orang MnO, Mn2O, MnO2, MnO3, Mn2O7 dan Mn3O4. Lima dari oksida ini mempunayai keadaaan oksidasi masing-masing +2, +3, +4, +5 dan +7, sedangkan yang terakhir Mn3O4, merupakan mangan (II) okisda, (MnO, Mn2O3).Sumber utama senyawa mangan adalah MnO2. Jika MnO2 dipanaskan dengan penambahan alkali dan zat pengoksidasi, garam permanganat dapat terbentuk.3MnO2 + 6KOH + KClO3 3K2MnO4 + KCl + 3H2OK2Mn4 diekstraksi dari bahan campuran dalam air dan dapat dioksidasi menjadi KMnO4 (misalnya dengan Cl2 sebagai zat pengoksidasi). Alternatif lain, jika MnO4 diasamkan dihasilkan MnO4-. KMnO4 merupakan zat pengoksida yang penting. Untuk analisa kimia biasanya digunakan pada larutan asam, dimana senyawa tersebut direduksi menjadi Mn2+ .Kation mangan (II) diturunkan dari mangan (II) oksida. Ia membentuk garam-garam tak berwarna, meskipun jika senyawa itu mengandung air kristal dan terdapat dalam larutan, warnyanya agak merah jambu, ini disebabkan oleh adanya ion heksa kuomanganat (II) (MnO(H2O)6)2+ ion mangan (III) tidak stabil, tetapi ada kompleks yang mengandung mangan dalam keadaan oksidasi +3 dikenal orang. Mudah direduksi menjadi ion mangan (II). Senyawa mangan (II) dengan kekecualian mangan (IV) oksida adalah tidak stabil, karena ion mangan (IV) ini mudah direduksi menjadi mangan (II). Senyawa mangan (VI) stabil dalam larutan basa dan berwarna hijau. Pada penetralannya tejadi reaksi disproporsionasi, tebentuk endapan mangan dikosida dan ion manganat (VII) atau permanganat. Jika mangan (VI) oksida diolah dengan asam, terbentuk ion-ion mangan (II). Senyawa mangan (VII) mengandung ion manganat (VII) atau permangantat MNO4-. Permanganat alkali adalah senyawa yang stabil yang menghasilkan larutan warna lembayung. Semuanya merupakan zat pengoksidasi yang kuat.Mangan mempunyai warna putih-kelabu dan menyerupai besi. Mangan berkilap metalik sampai submetalik, kekerasan 2 – 6, berat jenis 4,8, reniform, massif, botriodal, stalaktit, dan kadang-kadang

berstruktur radial dan berserat. Mangan adalah logam keras dan sangat rapuh, bisa dileburkan dan disatukan walaupun sulit, tetapi sangat mudah untuk mengoksid mangan. Logam mangan dan ion-ion biasa beliau mempunyai daya magnet yang kuat.

Kegunaan

Mangan dioksida (sebagai pirolusit) digunakan sebagai depolariser dan sel kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna untuk pembuatan oksigen dan khlorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam pengobatan.

Mangan juga banyak tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang penting untuk penggunaan vitamin B1.

Penanganan

Terpapar dengan debu mangan, uap dan senyawanya tidak boleh melebihi  angka 5 ppm bahkan untuk periode yang sangat pendek karena tingkat toksisitas unsurnya.

  Ketersediaan :

Mangan ditemukan di alam dalam bentuk:

Pyrolusite (MnO2)

Brounite (Mn2O3)

Housmannite (Mn3O4)

Mangganite (Mn 2O3.H2O)

Psilomelane [(BaH2O)2.Mn5O10]

Rhodochrosite (MnCO3)

Di Indonesia, mangan telah ditemukan sejak 1854, yaitu terdapat di Karangnunggal,

Tasikmalaya (Jabar) tetapi baru dieksploitasi pada tahun 1930. daerah-daerah lain yang

mempunyai potensi mangan adalah Kulonprogo (Yogya), pegunungan karang bolong (Kedu

Selatan), Peg. Menoreh (magelang), Gunung Kidul, Sumatera Utara Pantai Timur, aceh, dll

Pembuatan

Mangan diperoleh dengan ekstraksi oksida-oksidanya dari tambang bijihnya. Prosesnya ada

beberapa cara antara lain:

1.      Reduksi dengan karbon

Oksida mangan yang telah diekstraksi dicampur dengan karbon lalu dipanaskan, sehingga terjadi

reaksi:

Mn3O4 + 4C → 3Mn + 4CO

MnO +2C → Mn + 2CO

2.      Proses alumino thermic

Bijih dicuci dengan mengalirkan air dan dipanggang dengan dialiri udara lalu dipanaskan terus

sampai pijar(merah) dimana MnO2 akan berubah menjadi Mn3O4

MnO2 → Mn3O4 + O2

Oksida yang terbentuk dicampur dengan bubuk aluminium dalam krus, lalu ditimbuni dengan

bubuk magnesium dan barium peroksida. Reduksi terjadi dalam pemanasan

3Mn3O4 + 8Al → 4Al2O3 + 9Mn

3.      Metode elektrolisa:

Mangan secara besar-besaran diprodiuksi dengan cara ini:

Bijih digiling dan dipekatkan dengan proses gravity

Bijih yang sudah dipekatkan dipanggang (elumino proses) sampai terbentuk Mn3O4

Mn3O4 diubah menjadi MnSO4

Mn3O4 dipanaskan bersama H2SO4 encar maka terbentuk MnSO4 (larut) dan MnO2 (tak larut).

MnO2 dapat dipijarkan lagi menjadi Mn3O4 dan proses diulang seperti diatas.

Elektrolisa larutan MnSO4 dielektrolisa menggunakan katoda merkuri. Mangan dibebaskan pada

katoda ini membentuk amalgam. Selanjutnya amalgam didestilasi dimana Hg akan menguap

lebih dulu dan tinggal mangan.