Groupe 7 : le groupe du manganèse
Le groupe 7 contient le manganèse, le technétium, le rhénium et l'élément synthétique bohrium. Chaque atome a sept électrons au-delà de son cœur de gaz noble ; l'état d'oxydation maximal du groupe est donc +7, que l'on voit dans l'ion permanganate violet foncé, MnO₄⁻.
Position dans le tableau périodique
Éléments de ce groupe
Sept électrons, de +2 à +7
Les trois membres les plus légers se terminent tous par (n−1)d⁵ ns² : le manganèse est [Ar] 3d⁵ 4s², le technétium [Kr] 4d⁵ 5s² et le rhénium [Xe] 4f¹⁴ 5d⁵ 6s². Avec sept électrons à utiliser, ils présentent de nombreux états d'oxydation. Le manganèse est couramment +2, +3, +4 et +7 : Mn²⁺ est son ion le plus stable, le dioxyde de manganèse (MnO₂) est +4, et le permanganate est +7.
Le technétium et le rhénium privilégient +4, +6 et +7. Leurs ions pertechnétate (TcO₄⁻) et perrhénate (ReO₄⁻) ont la même forme que le permanganate mais sont des oxydants bien plus faibles.
Les tendances dans le groupe
Le point de fusion et la masse volumique augmentent nettement. Le manganèse fond à 1519 K, le technétium à 2430 K et le rhénium à 3459 K, l'un des points de fusion les plus élevés de tous les éléments. La masse volumique passe de 7,21 g/cm³ à 11 g/cm³ puis à 21,02 g/cm³, près de trois fois celle du manganèse. L'électronégativité passe de 1,55 pour le manganèse à 1,9 pour le technétium et le rhénium. Le manganèse lui-même est dur mais cassant et presque jamais utilisé seul.
Où rencontrer le groupe 7
La plus grande partie du manganèse finit dans l'acier, où il élimine le soufre et l'oxygène et rend le métal plus résistant. Le dioxyde de manganèse se trouve dans les piles alcalines ordinaires, et le permanganate de potassium sert à traiter l'eau. Les plantes ont besoin de manganèse pour scinder l'eau et libérer de l'oxygène pendant la photosynthèse. Le rhénium entre dans les superalliages de nickel des aubes de turbine de réacteurs d'avion et dans des catalyseurs qui aident à fabriquer de l'essence à indice d'octane élevé.
L'élément artificiel du milieu
Le technétium est l'élément le plus léger sans isotope stable. En 1937, il est devenu le premier élément produit artificiellement, et son nom vient du grec signifiant artificiel. Son isotope de courte durée, le technétium 99m, est le traceur le plus courant en médecine nucléaire, utilisé dans des dizaines de millions d'examens chaque année. Le rhénium, découvert en 1925, a été le dernier élément stable à être découvert. Le bohrium (107), nommé d'après Niels Bohr, n'est connu que par quelques atomes ; il a formé un composé semblable à celui du rhénium, mais ses propriétés physiques sont inconnues.
Groupe 7 : propriétés le long du groupe
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| 25 | Manganèse | Mn | 2 | +2, +3, +4, +7 | 1,55 | 197 | 1 519 K (1 245,8 °C) | 7,21 g/cm³ |
| 43 | Technétium | Tc | 2 | +4, +6, +7 | 1,9 | 209 | 2 430 K (2 156,8 °C) | 11 g/cm³ |
| 75 | Rhénium | Re | 2 | +4, +6, +7 | 1,9 | 217 | 3 459 K (3 185,8 °C) | 21,02 g/cm³ |
| 107 | Bohrium | Bh | 2 | +3, +4, +5, +7 | — | — | — | — |