المجموعة 7: مجموعة المنغنيز

سبعة إلكترونات، من +2 إلى +7

ينتهي توزيع الأعضاء الثلاثة الأخف بـ (n−1)d⁵ ns²: المنغنيز [Ar] 3d⁵ 4s²، والتكنيشيوم [Kr] 4d⁵ 5s²، والرينيوم [Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s². ومع سبعة إلكترونات يستخدمها، تُظهر حالات تأكسد كثيرة. فالمنغنيز يكون عادةً +2 و+3 و+4 و+7: أيون Mn²⁺ هو أكثر أيوناته ثباتًا، وثاني أكسيد المنغنيز (MnO₂) هو +4، والبرمنغنات +7.

يفضّل التكنيشيوم والرينيوم الحالات +4 و+6 و+7. وأيونا البرتكنيتات (TcO₄⁻) والبررينات (ReO₄⁻) لهما الشكل نفسه لأيون البرمنغنات لكنهما مؤكسِدان أضعف بكثير.

الاتجاهات نزولًا في المجموعة

ترتفع درجة الانصهار والكثافة ارتفاعًا حادًا. فينصهر المنغنيز عند 1519 K والتكنيشيوم عند 2430 K والرينيوم عند 3459 K، وهي من أعلى درجات الانصهار بين العناصر. وتنتقل الكثافة من 7.21 g/cm³ إلى 11 g/cm³ ثم 21.02 g/cm³، أي نحو ثلاثة أضعاف كثافة المنغنيز. وترتفع الكهروسالبية من 1.55 للمنغنيز إلى 1.9 للتكنيشيوم والرينيوم. والمنغنيز نفسه صلب لكنه هش ويكاد لا يُستخدم منفردًا.

أين تصادف المجموعة 7

يذهب معظم المنغنيز إلى الفولاذ، حيث يزيل الكبريت والأكسجين ويجعل الفلز أمتن. ويوجد ثاني أكسيد المنغنيز داخل البطاريات القلوية العادية، ويُستخدم برمنغنات البوتاسيوم في معالجة المياه. وتحتاج النباتات إلى المنغنيز لتفكيك الماء وإطلاق الأكسجين أثناء التمثيل الضوئي. ويدخل الرينيوم في السبائك الفائقة من النيكل لشفرات توربينات المحركات النفاثة، وفي المحفّزات التي تساعد على إنتاج بنزين عالي الأوكتان.

العنصر الاصطناعي في الوسط

التكنيشيوم هو أخف عنصر ليس له نظائر مستقرة. وفي عام 1937 أصبح أول عنصر يُصنع اصطناعيًا، ويأتي اسمه من الكلمة اليونانية التي تعني «اصطناعي». ونظيره قصير العمر تكنيشيوم-99m هو أكثر المقتفيات شيوعًا في الطب النووي، ويُستخدم في عشرات الملايين من الفحوص كل عام. أما الرينيوم، الذي اكتُشف عام 1925، فكان آخر عنصر مستقر يُكتشف. والبوريوم (107)، المسمّى تيمنًا بنيلز بور، لا يُعرف إلا من بضع ذرات؛ وقد كوّن مركّبًا يشبه مركّب الرينيوم، لكن خواصه الفيزيائية مجهولة.