Manganato

Estructura del 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 utiliza habitualmente para referirse al anión tetraoxidomanganato (2−), $M n O_{4}^{2 -}$ , también conocido como manganato (VI) porque contiene manganeso en el estado de oxidación +6.^[1]Los manganatos son los únicos compuestos de manganeso (VI) conocidos.^[2]

Otros manganatos son el hipomanganato o manganato (V), $M n O_{4}^{3 -}$ , permanganato o manganato (VII) $M n O_{4}^{-}$ y el dimanganato o dimanganato (III) $M n_{2} O_{6}^{6 -}$ .

Se ha preparado un anión manganato (IV) MnO4−
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

Archivo:Manganate.jpg

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 cromatos, un hecho observado por primera vez por Eilhard Mitscherlich en 1831. ^[5] La distancia manganeso - oxígeno es 165,9 pm, alrededor de las 3 pm más largo que en el permanganato.^[5] Como el ion d¹, es paramagnético, pero cualquier distorsión de Jahn-Teller 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 dm³ mol⁻¹ cm⁻¹ ). ^[6] ^[7] También se ha descrito el espectro Raman.^[8]

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^[6] o mediante calentamiento.^[9]

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

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 .

2 M n O_{2} + 4 O H^{-} + O_{2} ⟶ 2 M n O_{4}^{2} - + 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 implicar especies protonadas y/o manganeso (V). ^[10] ^[11]

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.^[8] ^[12] El manganato de bario también se ha utilizado para oxidar razonaras a compuestos diazo. ^[13]

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 : ^[3]

H M n O_{4}^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} M n O_{4}^{2} - + H^{+} p K a = 7.4 0.1

Manganitos

El nombre «manganito» se utiliza para los compuestos que antes se creía que contenían el anión $M n O_{3}^{3 -}$ , con manganeso en el estado de oxidación +3. Sin embargo, la mayoría de estos "manganitos" no contienen oxianiones discretos, sino óxidos mixtos con perovskita ( $L a M n^{I I I} O_{3}$ , $C a M n^{I V} O_{3}$ ), espinela ( $L i M n_{2}^{I I I, I V} O_{4}$ ) o estructuras de cloruro de sodio ( $L i M n^{I I I} O_{2}$ , $N a M n^{I I I} O_{2}$ ).

Una excepción es el dimanganato de potasio (III), $K_{6} M n_{2} O_{6}$ , que contiene aniones $M n_{2} O_{6}^{6 -}$ discretos.^[14]

Referencias

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Enlaces externos

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[:0-1] 1,0 ^1,1 Connelly, Neil G.; Damhus, Ture; Hartshorn, Richard M.; Hutton, Alan T. «NOMENCLATURE OF INORGANIC CHEMISTRY IUPAC Recommendations 2005». RSC–IUPAC.: 74-75, 77-78, 313, 338.

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