Manganato

En la nomenclatura inorgánica , un manganato es cualquier entidad molecular con carga negativa cuyo átomo central es el manganeso . ^{[ 1 ]} Sin embargo, el nombre se usa generalmente para referirse al anión tetraoxidomanganato(2−) , MnO ²⁻₄ , también conocido como manganato(VI) porque contiene manganeso en estado de oxidación +6 . ^{[ 1 ]} Los manganatos son los únicos compuestos de manganeso(VI) conocidos. ^{[ 2 ]}

Otros manganatos incluyen hipomanganato o manganato(V), MnO ³⁻₄ , permanganato o manganato(VII), MnO ⁻₄ , y el dimanganato o dimanganato(III) Mn₂ O⁶⁻₆ .

Se ha preparado un anión manganato(IV) MnO ⁴⁻₄ mediante radiólisis de soluciones diluidas de permanganato . ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Es mononuclear en solución diluida y muestra una fuerte absorción en el ultravioleta y una absorción más débil a 650 nm. ^{[ 3 ]}

Estructura

Solución que contiene el ion manganato(VI)

El ion manganato(VI) es tetraédrico, similar al sulfato o al cromato: de hecho, los manganatos suelen ser isoestructurales con los sulfatos y los cromatos, un hecho observado por primera vez por Eilhard Mitscherlich en 1831. ^{[ 5 ]} La distancia manganeso - oxígeno es de 165,9 pm, aproximadamente 3 pm más larga que en el permanganato . ^{[ 5 ]} Como ion ad ¹ es paramagnético y debería presentar distorsión de Jahn-Teller , pero cualquier desviación de la geometría tetraédrica es demasiado pequeña para ser detectada por cristalografía de rayos X. ^{[ 5 ]} Los manganatos son de color verde oscuro, con un máximo de absorción visible de λ _max = 606 nm ( ε = 1710 dm ³ mol ⁻¹ cm ⁻¹ ). ^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} También se ha informado del espectro Raman . ^{[ 8 ]}

Preparación

Los manganatos de sodio y potasio se preparan habitualmente en el laboratorio agitando el permanganato equivalente en una solución concentrada (5–10 M) del hidróxido durante 24 horas ^{[ 6 ]} o calentándolo. ^{[ 9 ]}

4 MnO ⁻₄ + 4 OH ⁻ → 4 MnO ²⁻₄ + 2 H ₂ O + O ₂

El manganato de potasio se prepara industrialmente, como un intermediario del permanganato de potasio , disolviendo dióxido de manganeso en hidróxido de potasio fundido con nitrato de potasio o aire como agente oxidante . ^{[ 2 ]}

2 MnO ₂ + 4 OH ⁻ + O ₂ → 2 MnO ²⁻₄ + 2 H ₂ O

Desproporción

Los manganatos son inestables frente a la desproporción en todas las soluciones acuosas , excepto en las más alcalinas . ^{[ 2 ]} Los productos finales son permanganato y dióxido de manganeso , pero la cinética es compleja y el mecanismo puede involucrar especies protonadas y/o de manganeso(V). ^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}

Usos

Los manganatos, en particular 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 . ^{[ 12 ]}^{[ 13 ]} El manganato de bario también se ha utilizado para oxidar hidrazonas a compuestos diazo . ^{[ 14 ]}

compuestos relacionados

El manganato es formalmente la base conjugada del hipotético ácido mangánico H₂ MnO₄ , que no puede formarse debido a su rápida desproporción. Sin embargo, su segundaconstante de disociación ácidase ha estimado mediantede radiólisis de pulsos:^{[ 3 ]}

HMnO ⁻₄ ⇌ MnO ²⁻₄ + H ⁺ p K _a = 7,4 ± 0,1

Manganitas

El nombre " manganita " se utiliza para compuestos que antes se creía que contenían el anión MnO ³⁻₃ , con manganeso en estado de oxidación +3. Sin embargo, la mayoría de estas "manganitas" no contienen oxianiones discretos , sino que son óxidos mixtos con estructuras de perovskita (LaMn ^III O ₃ , CaMn ^IV O ₃ ), espinela (LiMn ^III,IV₂ O ₄ ) o cloruro de sodio (LiMn ^III O ₂ , NaMn ^III O ₂ ).

Una excepción es el dimanganato(III) de potasio , K ₆ Mn ₂ O ₆ , que contiene aniones Mn ₂ O ⁶⁻₆ discretos . ^{[ 15 ]}

Referencias

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