Manganato

En la nomenclatura inorgánica, un manganato es cualquier entidad molecular con carga negativa cuyo átomo central es el manganeso. Sin embargo, el nombre se utiliza habitualmente para referirse al anión tetraoxidomanganato (2−), ${\ce {MnO4^2-}}$ , también conocido como manganato (VI) porque contiene manganeso en el estado de oxidación +6.Los manganatos son los únicos compuestos de manganeso (VI) conocidos.

Otros manganatos son el hipomanganato o manganato (V), ${\ce {MnO4^3-}}$ , permanganato o manganato (VII) ${\ce {MnO4^-}}$ y el dimanganato o dimanganato (III) ${\ce {Mn2O6^6-}}$ .

Se ha preparado un anión manganato (IV) MnO4−
4 mediante radiólisis de soluciones diluidas de permanganato. Es mononuclear en solución diluida y muestra una fuerte absorción en el ultravioleta y una absorción más débil a 650 nm.

Estructura

El ion manganato (VI) es tetraédrico, similar al sulfato o al cromato: de hecho, los manganatos suelen ser isoestructurales con los sulfatos y cromatos, un hecho observado por primera vez por Eilhard Mitscherlich en 1831. La distancia manganeso - oxígeno es 165,9 pm, alrededor de las 3 pm más largo que en el permanganato. Como el ion d¹, es paramagnético, pero cualquier distorsión de Jahn-Teller es demasiado pequeña para ser detectada por cristalografía de rayos X. Los manganatos son de color verde oscuro, con un máximo de absorción visible de λ _max = 606 nm ( ε = 1710 dm³ mol⁻¹ cm⁻¹ ). También se ha descrito el espectro Raman.

Preparación

Los manganatos de sodio y potasio se preparan normalmente en el laboratorio agitando el permanganato equivalente en una solución concentrada (5-10 M) de hidróxido durante 24 horas o mediante calentamiento.

{\ce {4 MnO4- + 4 OH- -> 4 MnO4^{2}- + 2 H2O + O2}}

El manganato de potasio se prepara industrialmente, como intermedio del permanganato de potasio, disolviendo dióxido de manganeso en hidróxido de potasio fundido con nitrato de potasio o aire como agente oxidante .

{\ce {2MnO2 + 4OH- + O2 -> 2MnO4^{2}- + 2H2O}}

Desproporción

Los manganatos son inestables frente a la desproporción en todas las soluciones acuosas, excepto en las más alcalinas. Los productos finales son permanganato y dióxido de manganeso, pero la cinética es compleja y el mecanismo puede implicar especies protonadas y/o manganeso (V).

Usos

Los manganatos, particularmente el manganato de bario insoluble, BaMnO₄, se han utilizado como agentes oxidantes en síntesis orgánica: oxidan alcoholes primarios a aldehídos y luego a ácidos carboxílicos, y alcoholes secundarios a cetonas. El manganato de bario también se ha utilizado para oxidar razonaras a compuestos diazo.

Compuestos relacionados

El manganato es formalmente la base conjugada del hipotético ácido mangánico H
2MnO
4, que no se puede formar debido a su rápida desproporción. Sin embargo, su segunda constante de disociación ácida se ha estimado mediante técnicas de radiólisis pulsátil :

{\ce {HMnO4- <=> MnO4^{2}- + H+ pKa = 7.4 0.1}}

Manganitos

El nombre «manganito» se utiliza para los compuestos que antes se creía que contenían el anión ${\ce {MnO3^3-}}$ , con manganeso en el estado de oxidación +3. Sin embargo, la mayoría de estos "manganitos" no contienen oxianiones discretos, sino óxidos mixtos con perovskita ( ${\ce {LaMn^{III}O3}}$ , ${\ce {CaMn^{IV}O3}}$ ), espinela ( ${\ce {LiMn2^{III,IV}O4}}$ ) o estructuras de cloruro de sodio ( ${\ce {LiMn^{III}O2}}$ , ${\ce {NaMn^{III}O2}}$ ).

Una excepción es el dimanganato de potasio (III), ${\ce {K6Mn2O6}}$ , que contiene aniones ${\ce {Mn2O6^6-}}$ discretos.

Referencias

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