manganèse - chimie.

manganèse - chimie. 1 PRÉSENTATION manganèse, élément chimique métallique cassant, blanc argenté, de symbole Mn et de numéro atomique 25. C'est un élément de transition. Le manganèse fut pour la première fois identifié comme élément en 1774 par le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele et isolé la même année par Johann Gottlieb Gahn, par réduction du dioxyde de manganèse sous l'action du carbone. 2 ÉTAT NATUREL ET PROPRIÉTÉS Le manganèse est le 12e élément par son abondance dans la nature : il constitue près de 0,1 p. 100 en masse de la croûte terrestre. Il est largement répandu sous la forme de minerais, tels que la pyrolusite MnO 2, minerai principal, et la rhodochrosite, la franklinite, la psilomélane et la manganite. Chimiquement analogue au fer, le manganèse est très réactif. Il est corrodé à l'air humide et se dissout dans les acides. Il fond vers 1 245 °C, bout vers 1 960 °C, sa densité est de 7,2 et sa masse atomique de 54,938. 3 PRÉPARATION ET PRODUCTION Le manganèse pur est obtenu soit par réduction aluminothermique de la pyrolusite en présence de poudre d'aluminium (procédé Goldschmidt), soit par électrolyse de chlorure ou de sulfate de manganèse, ce qui conduit à un métal pur à 99,8 p. 100. La production mondiale de manganèse a longtemps stagné. En 1995, elle s'élevait à 22,7 millions de tonnes, les principaux producteurs étant l'ex-URSS, avec 6,2 millions de tonnes (soit 27,3 p. 100 de la production totale), la Chine, avec 4,7 millions de tonnes (soit 20,7 p. 100), l'Afrique du Sud, avec 3,2 millions de tonnes et le Brésil, avec 2,3 millions de tonnes. 4 UTILISATIONS 4.1 Alliages Le manganèse utilisé sous forme d'alliages ferreux sert principalement à améliorer les qualités mécaniques de l'acier. Ces alliages sont obtenus en traitant la pyrolusite dans un haut-fourneau, par du coke et un minerai de fer. Les alliages les plus importants sont le ferromanganèse et la fonte spiegel. Le premier contient de 30 à 80 p. 100 de manganèse et de 7 à 8 p. 100 de carbone ; le second contient moins de 25 p. 100 de manganèse et 5 p. 100 de carbone. On ajoute de faibles quantités de manganèse à l'acier pour le désoxyder, des quantités plus importantes permettant d'accroître la dureté de l'alliage, ainsi que sa résistance à l'usure. Par exemple, les coffres-forts sont en acier au manganèse, l'alliage contenant 12 p. 100 de ce dernier. Parmi les alliages non ferreux du manganèse, on peut citer le bronze au manganèse (alliage constitué des éléments manganèse, cuivre, étain et zinc), résistant à la corrosion de l'eau de mer et donc utilisé dans les pales des hélices de bateaux et dans les torpilles ; la manganine (manganèse, cuivre et nickel) dont la conductivité électrique varie peu avec la température et qui, sous forme de fils, sert aux mesures électriques de précision. 4.2 Composés Le manganèse forme des composés, en particulier un grand nombre d'oxydes, dans lesquels sa valence va de 0 à + VII. Le dioxyde de manganèse MnO2 provient de la pyrolusite et est préparé par chauffage du nitrate de manganèse ; il est utilisé comme dépolarisant dans les batteries à pile sèche, ainsi que dans la préparation du chlore, de l'iode et des huiles pour peintures et vernis. Les oxydes de manganèse servent à colorer ou à décolorer le verre. Par exemple, la couleur verte du verre, due à la présence des oxydes FeO et Fe2O3, peut être supprimée par ajout de certaines quantités de dioxyde de manganèse, qui oxyde FeO en Fe2O3. Le sulfate de manganèse MnSO4, solide cristallin rose en solution, est synthétisé par action de l'acide sulfurique sur le dioxyde de manganèse. Ce sel est utilisé dans le coton de teinture. Les manganates (VII) de sodium et de potassium (NaMnO 4 et KMnO4) sont des cristaux de couleur pourpre foncé, obtenus par oxydation de sels de manganèse acidifiés. On les utilise comme oxydants et comme désinfectants. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.