Manganato

Nella nomenclatura inorganica, un manganato è una qualsiasi entità molecolare caricata negativamente con il manganese come atomo centrale Tuttavia, il nome viene solitamente utilizzato per riferirsi all'anione tetraossidomanganato(2-) (MnO₄^2-) noto anche come manganato(VI) perché contiene manganese allo stato di ossidazione +6. I manganati sono gli unici composti di manganese(VI) conosciuti.

Altri manganati includono l'ipomanganato (detto anche manganato(V): MnO₄^3-),il permanganato (o manganato(VII), MnO₄^-) e la dimanganite (o dimanganato(III), Mn₂O₆^6-).

Un anione manganato(IV) (MnO₄^4-) è stato preparato mediante radiolisi di soluzioni diluite di permanganato. È mononucleare in soluzione diluita e mostra un forte assorbimento nell'ultravioletto e un assorbimento più debole a 650 nm.

Struttura

Lo ione manganato(VI) è tetraedrico, simile al solfato o al cromato: infatti, i manganati sono spesso isostrutturali con solfati e cromati, un fatto notato per la prima volta da Eilhard Mitscherlich nel 1831. La distanza manganese-ossigeno è 165,9 pm, circa 3 pm in più rispetto al permanganato. Come ione $d^{1}$ , è paramagnetico, ma qualsiasi distorsione Jahn-Teller è troppo piccola per essere rilevata dalla cristallografia a raggi X. I manganati sono di colore verde scuro, con un massimo di assorbimento visibile alla lunghezza d'onda $λ_{m a x} = 606 n m$ $(ε = 1710 d m^{3} m o l^{- 1} c m^{- 1})$ . È stato riportato anche lo spettro Raman.

Preparazione

Il manganato di sodio e il manganato di potassio vengono solitamente preparati in laboratorio agitando il permanganato equivalente in una soluzione concentrata (5-10 M) dell'idrossido per 24 ore o riscaldando.

4 M n O_{4}^{-} + 4 O H^{-} ⟶ 4 M n O_{4}^{2 -} + 2 H_{2} O + O_{2}

Il manganato di potassio viene preparato industrialmente, come intermedio al permanganato di potassio, sciogliendo il diossido di manganese in idrossido di potassio fuso con nitrato di potassio o aria come agente ossidante:

2 M n O_{2} + 4 O H^{-} + O_{2} ⟶ 2 M n O_{4}^{2 -} + 2 H_{2} O

Disproporzione

I manganati sono instabili rispetto alla disproporzione in tutte le soluzioni acquose tranne le più alcaline. I prodotti finali sono il permanganato e il diossido di manganese, ma la cinetica è complessa e il meccanismo può coinvolgere specie protonate e/o il manganese(V).

Usi

I manganati, in particolare il manganato di bario insolubile (BaMnO₄), sono stati usati come agenti ossidanti nella sintesi organica: ossidano gli alcoli primari ad aldeidi e poi ad acidi carbossilici, e gli alcoli secondari a chetoni. Il manganato di bario è stato utilizzato anche per ossidare gli idrazoni a diazocomposti.

Composti correlati

Il manganato è formalmente la base coniugata dell'ipotetico acido manganico $H_{2} M n O_{4}$ , che non può essere formato a causa della sua rapida disproporzione. Tuttavia, la sua seconda costante di dissociazione acida è stata stimata mediante tecniche di radiolisi pulsata:

H M n O_{4}^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} 4 M n O_{4}^{2 -} + H^{+}

con

p K_{a} = 7, 4 \pm 0, 1

Manganiti

Il nome "manganite" è usato per composti precedentemente ritenuti contenere l'anione $M n O_{3}^{3 -}$ , con manganese allo stato di ossidazione +3. Tuttavia, la maggior parte di queste "manganiti" non contengono ossoanioni discreti, ma sono ossidi misti con perovskite ( $L a M n^{I I I} O_{3}$ , $C a M n^{I V} O_{3}$ ), spinello ( $L i M n_{2}^{I I I, I V} O_{4}$ ) o strutture di cloruro di sodio ( $L i M n^{I I I} O_{2}$ , $N a M n^{I I I} O_{2}$ ).

Un'eccezione è il dimanganato di potassio(III) ( $K_{6} M n_{2} O_{6}$ ) che contiene anioni $M n_{2} O_{6}^{6 -}$ .

Note

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Voci correlate

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