Óxido de manganeso (III)
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| Nombres | |
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| Otros nombres trióxido de dimanganeso, sesquióxido de manganeso, óxido mangánico, óxido manganoso | |
| Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) |
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| Araña química |
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| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.013.878 |
Identificador de centro de PubChem |
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| Número RTECS |
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| UNIVERSIDAD |
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Panel de control CompTox ( EPA ) |
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| Propiedades | |
| Mn2O3 | |
| Masa molar | 157,8743 g/mol |
| Apariencia | Cristalino marrón o negro |
| Densidad | 4,50 g/ cm3 |
| Punto de fusión | 888 °C (1630 °F; 1161 K) (forma alfa) 940 °C, se descompone (forma beta) |
| 0,00504 g/100 mL (forma alfa) 0,01065 g/100 mL (forma beta) | |
| Solubilidad | insoluble en etanol , acetona soluble en ácido , cloruro de amonio |
| +14.100·10 −6 cm3 / mol | |
| Estructura [1] | |
| Bixbyite , cI80 | |
| Ia 3 (Nº 206) | |
a = 942 pm | |
| Termoquímica | |
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 ) | 110 J·mol −1 ·K −1 [2] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −971 kJ·mol −1 [2] |
| Peligros | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | trifluoruro de manganeso , acetato de manganeso (III) |
Otros cationes | óxido de cromo (III) , óxido de hierro (III) |
Compuestos relacionados | óxido de manganeso (II) , dióxido de manganeso |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
El óxido de manganeso (III) es un compuesto químico con la fórmula Mn 2 O 3 . Se presenta en la naturaleza como el mineral bixbyita (recientemente cambiado a bixbyita-(Mn) [3] [4] ) y se utiliza en la producción de ferritas y termistores .
Preparación y química
Calentar MnO 2 en el aire a una temperatura inferior a 800 °C produce α-Mn 2 O 3 (temperaturas más altas producen Mn 3 O 4 ). [5] El γ-Mn 2 O 3 se puede producir por oxidación seguida de deshidratación de hidróxido de manganeso (II) . [5] Se han informado muchas preparaciones de Mn 2 O 3 nanocristalino , por ejemplo, síntesis que implican la oxidación de sales de Mn II o la reducción de MnO 2 . [6] [7] [8]
El óxido de manganeso (III) se forma mediante la reacción redox en una celda alcalina:
- 2 MnO 2 + Zn → Mn 2 O 3 + ZnO [ cita requerida ]
El óxido de manganeso (III) Mn 2 O 3 no debe confundirse con el oxihidróxido de manganeso (III) MnOOH. A diferencia del Mn 2 O 3 , el MnOOH es un compuesto que se descompone a unos 300 °C para formar MnO 2 . [9]
Estructura
El Mn 2 O 3 es diferente a muchos otros óxidos de metales de transición en que no adopta la estructura del corindón ( Al 2 O 3 ). [5] Generalmente se reconocen dos formas, α-Mn 2 O 3 y γ-Mn 2 O 3 , [10] aunque también se ha informado de una forma de alta presión con la estructura CaIrO 3 . [11]
El α-Mn 2 O 3 tiene la estructura cúbica de bixbyita , que es un ejemplo de un sesquióxido de tierras raras de tipo C ( símbolo de Pearson cI80, grupo espacial Ia 3 , #206). Se ha descubierto que la estructura de bixbyita se estabiliza con la presencia de pequeñas cantidades de Fe 3+ , el Mn 2 O 3 puro tiene una estructura ortorrómbica ( símbolo de Pearson oP24, grupo espacial Pbca, #61). [12] El α-Mn 2 O 3 sufre una transición antiferromagnética a 80 K. [13]
El γ-Mn 2 O 3 tiene una estructura relacionada con la estructura espinela del Mn 3 O 4, donde los iones de óxido están empaquetados en forma cúbica. Esto es similar a la relación entre el γ-Fe 2 O 3 y el Fe 3 O 4 . [10] El γ-Mn 2 O 3 es ferromagnético con una temperatura de Néel de 39 K. [14]
El ε-Mn 2 O 3 adopta una estructura de ilmenita romboédrica (el primer compuesto binario conocido que lo hace), en la que los cationes manganeso se dividen equitativamente en estados de oxidación 2+ y 4+. El ε-Mn 2 O 3 es antiferromagnético con una temperatura de Néel de 210 K. [15]
Referencias
- ^ Chandiran, Kalaiselvi; Murugesan, Ramesh Aravind; Balaji, Revathi; Andrews, Nirmala Gracia; Pitchaimuthu, Sudhagar; Nagamuthu Raja, Krishna Chandar (3 de julio de 2020). "Nanorods largos monocristalinos de α-Mn2O3: síntesis fácil y aplicación fotocatalítica". Expreso de investigación de materiales . 7 (7). Publicación IOP: 074001. doi : 10.1088/2053-1591/ab9fbd . ISSN 2053-1591. S2CID 225561660.
- ^ de Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos, sexta edición . Houghton Mifflin Company. pág. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ "Bixbyita-(Mn)".
- ^ IMA 21-H: Redefinición de bixbyita y definición de bixbyita-(Fe) y bixbyita-(Mn). Boletín CNMNC, 64, 2021; Revista Mineralógica, 85, 2021).
- ^ abc Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª ed.). Butterworth-Heinemann . pág. 1049. ISBN 978-0-08-037941-8.
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- ^ Zhong-Yong Yuan; Tie-Zhen Ren; Gaohui Du; Bao-Lian Su (2004). "Una preparación fácil de nanobarras monocristalinas de α-Mn2O3 mediante tratamiento hidrotermal con amoníaco de MnO2 " . Chemical Physics Letters . 389 (1–3): 83. doi :10.1016/j.cplett.2004.03.064.
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- ^ Ovsyannikov, Sergey V.; Tsirlin, Alexander A.; Korobeynikov, Igor V.; Morozova, Natalia V.; Aslandukova, Alena A.; Steinle-Neumann, Gerd; Chariton, Stella; Khandarkhaeva, Saiana; Glazyrin, Konstantin; Guillermo, Fabrice; Rogalev, Andrei; Dubrovinsky, Leonid (6 de septiembre de 2021). "Síntesis de ε-Mn 2 O 3 de tipo Ilmenita y sus propiedades". Química Inorgánica . 60 (17): 13348–13358. doi : 10.1021/acs.inorgchem.1c01666. ISSN 0020-1669. PMID 34415155. S2CID 237242460.
