Manganês (Mn)

Principais propriedades

O manganês é um metal cinza-prateado, duro e muito quebradiço, de aspecto semelhante ao do ferro, mas sem suas propriedades magnéticas. Oxida-se lentamente ao ar e reage com água quente.

Poucos elementos exibem tantos estados de oxidação estáveis: seus compostos vão de +2 a +7, com cores marcantes que incluem o violeta intenso do permanganato e o marrom-escuro do dióxido. Essa versatilidade faz do manganês um agente oxidante e um catalisador de grande importância.

Ocorrência na natureza

É o décimo segundo elemento mais abundante da crosta terrestre e um dos metais mais consumidos do mundo, atrás apenas de ferro, alumínio e cobre. Os principais minérios são a pirolusita e outros óxidos. O fundo dos oceanos abriga vastos campos de nódulos ricos no elemento, ainda sem exploração comercial. O Brasil é produtor relevante, com minas no Pará, em Minas Gerais e no Mato Grosso do Sul.

Processo de obtenção

A maior parte do minério é reduzida com carbono em fornos elétricos e transformada em ferromanganês ou silicomanganês, ligas entregues diretamente às usinas siderúrgicas. O metal de alta pureza, exigido em baterias e em ligas especiais, é obtido por via eletrolítica a partir de soluções purificadas.

Aplicações

Cerca de nove décimos do manganês produzido vai para a siderurgia, onde remove oxigênio e enxofre do aço líquido e confere dureza e resistência ao impacto: trilhos, britadores e cofres empregam aços de alto manganês. O dióxido é o material catódico clássico de pilhas comuns e alcalinas, e compostos do elemento integram baterias de íons de lítio de veículos elétricos. O permanganato de potássio serve ao tratamento de água e a usos analíticos, e outros compostos pigmentam vidros, cerâmicas e tintas.

Importância biológica

O manganês é um micronutriente essencial: participa de enzimas ligadas à defesa contra radicais livres, ao metabolismo de nutrientes e à formação de ossos e cartilagem. Nas plantas, integra o complexo que quebra a molécula de água na fotossíntese, etapa que libera o oxigênio da atmosfera. Cereais integrais, castanhas, folhas verdes e chá estão entre as fontes alimentares, e a deficiência é incomum.

Riscos e precauções

A inalação prolongada de poeiras e fumos de manganês, situação típica de mineração, soldagem e fundição, pode causar um quadro neurológico com sintomas semelhantes aos da doença de Parkinson, conhecido como manganismo, razão pela qual a exposição ocupacional é monitorada. O permanganato de potássio é oxidante forte e corrosivo, com uso restrito a finalidades específicas e sob orientação. Consulte sempre a ficha de informações de segurança e profissionais habilitados.

História da descoberta

A pirolusita era usada havia séculos para descolorir vidros e aparece em pigmentos de pinturas rupestres. Carl Wilhelm Scheele demonstrou em 1774 que o mineral continha um elemento até então desconhecido, e no mesmo ano Johan Gottlieb Gahn conseguiu isolar o metal. A relevância industrial veio no século XIX, quando se percebeu que o elemento resolvia problemas de fragilidade na produção de aço.

Origem do nome

Deriva, tal como magnésio, de Magnésia, região grega associada a minerais escuros. A confusão histórica entre a magnesia nigra, hoje identificada como pirolusita, e a magnesia alba só se desfez quando os dois elementos foram distinguidos, o que levou à separação dos nomes.

Isótopos relevantes

⁵⁵Mn é o único isótopo estável e responde por todo o manganês natural.

Isótopos são átomos do mesmo elemento com quantidades diferentes de nêutrons. Eles compartilham o comportamento químico, mas diferem em massa e em estabilidade nuclear. Veja a definição no glossário.

Curiosidades

• Pigmentos de manganês aparecem em pinturas rupestres feitas há dezenas de milhares de anos.
• A liberação de oxigênio na fotossíntese depende de um agrupamento de átomos de manganês.
• Aços de alto manganês endurecem justamente nos pontos que recebem impacto, propriedade explorada em equipamentos de britagem.