El óxido de manganeso (II, III) es el compuesto químico de fórmula Mn 3 O 4 . El manganeso está presente en dos estados de oxidación +2 y +3 y la fórmula a veces se escribe como MnO · Mn 2 O 3 . Mn 3 O 4 se encuentra en la naturaleza como el mineral hausmannita .
Nombres | |
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Nombre IUPAC óxido de manganeso (II) dimanganeso (III) | |
Otros nombres Tetróxido de manganeso; Óxido de manganeso, óxido de manganeso, tetraóxido de trimanganeso, tetróxido de trimanganeso [1] | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
Tarjeta de información ECHA | 100.013.879 |
PubChem CID | |
Número RTECS |
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UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
Mn 3 O 4 MnO · Mn 2 O 3 | |
Masa molar | 228,812 g / mol |
Apariencia | polvo negro pardusco [1] |
Densidad | 4,86 g / cm 3 |
Punto de fusion | 1,567 ° C (2,853 ° F; 1,840 K) |
Punto de ebullición | 2.847 ° C (5.157 ° F; 3.120 K) |
insoluble | |
Solubilidad | soluble en HCl |
+ 12,400 · 10 −6 cm 3 / mol | |
Estructura | |
Espinela (tetragonal), tI 28 | |
I 4 1 / amd, núm. 141 | |
Peligros | |
NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | C 5 mg / m 3 [1] |
REL (recomendado) | Ninguno establecido [1] |
IDLH (peligro inmediato) | ND [1] |
Termoquímica | |
Entropía molar estándar ( S | 149 J · mol −1 · K −1 [2] |
−1387 kJ · mol −1 [2] | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Preparación
Mn 3 O 4 se forma cuando cualquier óxido de manganeso se calienta en el aire por encima de 1000 ° C. [3] Una investigación considerable se ha centrado en la producción de Mn 3 O 4 nanocristalino y varias síntesis que implican la oxidación de Mn II o la reducción de Mn VI . [4] [5] [6]
Reacciones
Se ha descubierto que el Mn 3 O 4 actúa como catalizador para una variedad de reacciones, por ejemplo, la oxidación de metano y monóxido de carbono; [7] [8] la descomposición de NO, [9] la reducción de nitrobenceno [10] y la combustión catalítica de compuestos orgánicos. [11]
Estructura
Mn 3 O 4 tiene la estructura de espinela , donde los iones óxido están empaquetados cúbicamente y el Mn II ocupan sitios tetraédricos y los sitios octaédricos Mn III . [3] La estructura está distorsionada debido al efecto Jahn-Teller . [3] A temperatura ambiente, el Mn 3 O 4 es paramagnético , por debajo de 41-43 K, es ferrimagnético [12], aunque se ha informado que esto reduce en muestras nanocristalinas a alrededor de 39 K. [13]
Usos
El Mn 3 O 4 se usa a veces como material de partida en la producción de ferritas blandas, por ejemplo, ferrita de zinc y manganeso, [14] y óxido de litio y manganeso, usado en baterías de litio. [15]
El tetróxido de manganeso también se puede utilizar como agente de ponderación al perforar secciones de yacimientos en pozos de petróleo y gas. [ cita requerida ]
Referencias
- ^ a b c d e Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0381" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ a b Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos 6th Ed . Compañía Houghton Mifflin. pag. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ a b c Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Química de los Elementos (2ª ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Nanobarras dehausmannita Mn 3 O 4 : síntesis, caracterización y propiedades magnéticas Jin Du et al. Nanotecnología, (2006), 17 4923-4928, doi : 10.1088 / 0957-4484 / 17/19/024
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- ^ Uso de microesferas de polisacárido carbonoso como plantillas para fabricar esferas huecas de óxido metálico Xiaoming Sun, Junfeng Liu, Yadong Li, Chemistry - A European Journal, (2005), 12, 7, 2039 - 2047, doi : 10.1002 / chem.200500660
- ^ El comportamiento de reducción y oxidación de los óxidos de manganeso Stobhe ER, de Boer AD, Geus JW, Catalysis Today. (1999), 47, 161-167. doi : 10.1016 / S0920-5861 (98) 00296-X
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- ^ SIN descomposición sobre Mn 2 O 3 y Mn 3 O 4 . Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996), 163, 158–168, doi : 10.1006 / jcat.1996.0315
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- ^ Síntesis denanocristalitos deMn 3 O 4 superparamagnéticospor irradiación ultrasónica IK Gopalakrishnan, N. Bagkar, R. Ganguly y SK Kulshreshtha Journal of Crystal Growth 280, 3-4, (2005), 436-441, doi : 10.1016 / j.jcrysgro .2005.03.060
- ^ Método de fabricación de ferrita de manganeso-zinc Número de patente estadounidense: 4093688 (1978) Arthur Withop, Roger Emil Travagli
- ^ Proceso para preparar óxidos de litio y manganeso, número de patente estadounidense: 6706443, (2004), Horst Krampitz, Gerhard Wohner