主な相違点 – マンガン vs マグネシウム
化学元素とは、原子核に同じ数の陽子を持つ原子を表す化学種です。
これまでに発見された化学元素は、すべて元素周期表に記載されています。
この元素周期表は、原子核に含まれる陽子の数の昇順で元素を表示している。
マンガンやマグネシウムもそのような元素です。
マンガンは原子核の中に25個の陽子をもっています。
マグネシウムは原子の中に12個の陽子をもっています。
マンガンとマグネシウムは、化学的・物理的に異なる性質を持っています。
また、その発生状況も互いに異なっています。
しかし、マンガンとマグネシウムの大きな違いは、マンガンの融点が約1246oCと非常に高い値であるのに対し、マグネシウムの融点は約650oCとマンガンより比較的低い値であることです。
マンガンとは
マンガンは、Mnという記号で示される化学元素です。
マンガンの原子番号は25です。
したがって、その原子核の25個の陽子から構成されています。
マンガンの原子量は約54.93amuです。
マンガンの電子配置は [Ar]3d54s2 として与えられます。
したがって、マンガンは周期律表のdブロックの7族に属します。
マンガンはdブロックの元素です。
マンガンはdブロックの元素で、遷移金属と呼ばれています。
図1: マンガンの原子構造
標準的な温度と圧力の条件では、マンガンは固相にあります。
マンガンの融点は約1246oCです。
非常に高い値です。
マンガンは化合物の中でいくつかの酸化状態で存在することができます。
酸化状態は+7から-3まで様々です。
マンガンの電気陰性度は1.55と与えられています。
マンガンの原子半径は、d軌道の存在により約127pmです。
マンガンは常磁性化合物と考えられています。
それは、その軌道に不対電子が存在するためです。
室温と圧力では、マンガンは非常に硬くてもろい金属です。
さらに、マンガンには天然および合成の同位体がいくつかあります。
しかし、54Mnは100％安定で豊富な同位体であるのに対し、他の同位体は非常に微量にしか見られません。
マンガンはいくつかの異なる酸化状態を持つことができるので、異なる酸化状態の様々な種類の固体および液体化合物で見つけることができます。
最も一般的な化合物は KMnO4 (過マンガン酸カリウム) です。
固体のときは濃い紫色をしており、水に容易に溶けてMnO4-イオンを形成することができる。
この溶液も濃い紫色をしています。
マンガン原子の酸化状態は+7であり、マンガンの持つ最も高い酸化状態です。
マンガンは鉄鋼の製造に使われます。
鉄鋼の生産におけるマンガンの役割は、脱酸剤および合金剤として働くことです。
さらに、マンガンはアルミニウム合金の生産にも使用されます。
それとは別に、マンガンは実験室規模の用途で必要とされる多くの化学種で有用です。
マグネシウムとは
マグネシウムは、Mgの記号を持つ化学元素です。
元素周期表の第2族第3周期に属する。
マグネシウムの原子番号は12です。
つまり、マグネシウムは原子核に12個の陽子を持つ。
室温と圧力の条件では、マグネシウムは固相です。
マグネシウムの電子配置は[Ne]3s2です。
したがって、0と+2の酸化状態を持つことができます。
図3:マグネシウムの結晶
マグネシウムの融点は約650oCです。
マグネシウムの原子質量は24amuとされている。
周期表ではsブロックに属します。
マグネシウムと同じグループの他の元素は、アルカリ土類金属とみなされます。
これは、それらが形成する酸化物が基本的な性質を持つためです。
マグネシウムの電気陰性度は約1.31です。
マグネシウムの原子半径は約160pm。
マグネシウムは3つの安定同位体を持っています。
最も豊富な同位体は24Mgです。
その存在量は約79%です。
しかし、マグネシウムは放射性同位体も持っています。
マグネシウムは室温で水と反応することができる。
この反応により水酸化マグネシウムが形成され、この反応中に水から水素ガスの泡が発生する。
また、マグネシウムは多くの酸と反応し、Mg+2イオンと水素ガスを生成することができます。
マグネシウムは非常に燃えやすい物質です。
空気中で燃焼し、非常に輝く白い炎を発生させることができる。
図4: 空気中で燃焼するマグネシウム
マグネシウムは、主に鉱物の中に含まれています。
ドロマイトやマグネサイトなどがそれです。
また、海水にもかなりの量のマグネシウムイオンが溶けている。
マグネシウムは金属として、特に航空機の設計や自動車の設計に広く利用されている。
マンガンとマグネシウムの違い
定義
マンガン。
マンガンは、記号Mnで示される化学元素です。
マグネシウム。
マグネシウムは、Mgの記号で示される化学元素です。
原子番号
マンガン。
マンガンの原子番号は25です。
マグネシウム マグネシウムの原子番号は12です。
原子量
マンガン。
マンガンの原子量は約54amuです。
マグネシウム。
マグネシウムの原子量は約24amuです。
融点
マンガン。
マンガンの融点は約1246oC。
マグネシウム マグネシウムの融点は約650oC。
原子半径
マンガン マンガンの原子半径は約127pm。
マグネシウム マグネシウムの原子半径は約160pm。
周期律表における位置
マンガン マンガンは、元素の周期表のdブロックにある。
マグネシウム 元素の周期律表のsブロックにある。
電子配置
マンガン。
マグネシウム: マグネシウムの電子配置は[Ne]3s2
電気陰性度
マンガン マンガンの電気陰性度は約1.55
マグネシウム マグネシウムの電気陰性度は約1.31
酸化状態
マンガン マンガンの酸化状態は-3から+7まです。
マグネシウム マグネシウムは0と+2の酸化状態を持つことができる。
結論
マンガンとマグネシウムは、地殻に多く存在する化学元素です。
どちらも金属です。
この2つの名前は少し紛らわしいですが、非常に明確な物理的・化学的性質を示します。
マンガンとマグネシウムの主な違いは、マンガンの融点が約1246℃と非常に高いのに対し、マグネシウムの融点は約650℃とマンガンに比べて比較的低いことです。
