Hypomanganate
En chimie, l'hypomanganate, également appelé manganate(V) ou tétraoxidomanganate(3−), est un anion (ion négatif) trivalent composé de manganèse et d'oxygène, de formule Modèle:Chem.
Les hypomanganates sont habituellement bleu vif[1]Modèle:,[2]. L'hypomanganate de potassium Modèle:Chem est le sel le plus connu, mais l'hypomanganate de sodium Modèle:Chem, l'hypomanganate de baryum Modèle:Chem et le sel mixte de potassium et de baryum Modèle:Chem sont également connus[3]. L'anion peut remplacer le phosphate Modèle:Chem dans des variants synthétiques des minéraux apatite[4]Modèle:,[5] et brownmillérite[6].
Historique
L'anion manganate(V) a été signalé pour la première fois en 1946 par Hermann Lux, qui synthétisa l'hypomanganate de sodium bleu intense en faisant réagir l'oxyde de sodium Modèle:Chem et le dioxyde de manganèse Modèle:Chem dans du nitrite de sodium Modèle:Chem fondu à 500 °C[7]Modèle:,[3]. Il cristallisa aussi le sel à partir de solutions concentrées (50 %) d'hydroxyde de sodium sous forme de décahydrate Modèle:Chem·10Modèle:Chem.
Structure et propriétés
Le manganate(V) est un oxyanion tétraédrique structurellement similaire au sulfate, au manganate et au permanganate. Comme attendu pour un complexe tétraédrique avec une configuration électronique d2, l'anion a un état fondamental triplet[3].
L'anion est une espèce bleu vif[1] avec une absorption dans le visible maximale à la longueur d'onde λmax = 670 nm (ε = Modèle:Nobr)[8]Modèle:,[9].
Stabilité
L'hypomanganate est instable vis-à-vis de la dismutation en manganate(VI) et en dioxyde de manganèse[10]Modèle:,[1]. Les potentiels d'électrode estimés à pH 14 sont[11]Modèle:,[12]Modèle:,[13] :
- MnOModèle:IndModèle:Exp + e− MnOModèle:IndModèle:Exp E = +0,27 V
- MnOModèle:IndModèle:Exp + e− + Modèle:Nobr MnO2 + Modèle:Nobr E = +0,96 V
Cependant, la réaction est lente dans les solutions très alcalines (avec une concentration en OH− supérieure à 5–10 mol/L)[1]Modèle:,[7].
La dismutation est supposée passer par un intermédiaire protoné[13], la constante de dissociation acide de la réaction HMnOModèle:IndModèle:Exp MnOModèle:IndModèle:Exp + H+ étant estimée à pKa = Modèle:Nobr[14]. Cependant, K3MnO4 a été co-cristallisé avec Ca2Cl(PO4), permettant l'étude du spectre UV–visible de l'ion hypomanganate[10]Modèle:,[15].
Préparation
Les hypomanganates peuvent être préparés par réduction prudente des manganates avec un sulfite[1], du peroxyde d'hydrogène[16] ou du mandelate[9].
Les hypomanganates peuvent également être préparés par une méthode à l'état solide sous flux d'Modèle:O2 autour de 1000 °C[3]Modèle:,[4]Modèle:,[5]Modèle:,[6]. Ils peuvent être aussi préparés par des voies basse température telle que la synthèse hydrothermale ou la croissance sous flux[3]. Il est produit en dissolvant du dioxyde de manganèse dans du nitrite de sodium fondu[17].
Utilisation
Le composé fluorovanadate de strontium Modèle:Chem, avec l'hypomanganate substitué par des unités orthovanadate, a été étudié pour de potentielles utilisations dans des lasers proche infrarouge[18].
Le sel de baryum Modèle:Chem a d'intéressantes propriétés magnétiques[19].
Composés apparentés
En théorie, l'hypomanganate devrait être la base conjuguée de l'acide hypomanganique Modèle:Chem. Cet acide ne peut être obtenu à cause de sa dismutation rapide, mais sa troisième constante de dissociation acide a été estimée par la technique de radiolyse pulsée[14] :
- HMnOModèle:IndModèle:Exp MnOModèle:IndModèle:Exp + H+ pKModèle:Ind = Modèle:Nobr
Les esters cycliques de l'acide hypomanganique sont soupçonnés être des intermédiaires dans l'oxydation des alcènes par le permanganate[9].
Voir également
Articles connexes
- Dimanganite, un anion manganate(III) Modèle:Chem
- Manganate ou manganate(VI), Modèle:Chem
- Permanganate ou manganate(VII), Modèle:Chem
Références
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 et 1,4 Modèle:Greenwood&Earnshaw2nd
- ↑ Modèle:Article
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 et 3,4 Modèle:Article
- ↑ 4,0 et 4,1 Modèle:Article
- ↑ 5,0 et 5,1 Modèle:Article
- ↑ 6,0 et 6,1 Modèle:Article
- ↑ 7,0 et 7,1 Modèle:Article
- ↑ Modèle:Article
- ↑ 9,0 9,1 et 9,2 Modèle:Article.
- ↑ 10,0 et 10,1 Modèle:Ouvrage
- ↑ Modèle:RubberBible92nd
- ↑ Modèle:Lien web.
- ↑ 13,0 et 13,1 Modèle:Article.
- ↑ 14,0 et 14,1 Modèle:Article.
- ↑ Modèle:Article.
- ↑ Modèle:Article.
- ↑ Modèle:Article
- ↑ Modèle:Article
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