Oxid manganatý (II, III) - Manganese(II,III) oxide

Oxid manganatý (II, III)
Hausmannite structure.jpg
Jména
Název IUPAC
oxid manganičitý (II) dimanganičitý (III)
Ostatní jména
Oxid manganatý; Oxid manganatý, Oxid manganato-manganitý, Oxid trimanganitý, Oxid trimanganitý[1]
Identifikátory
3D model (JSmol )
Informační karta ECHA100.013.879 Upravte to na Wikidata
Číslo RTECS
  • OP0895000
UNII
Vlastnosti
Mn3Ó4

MnO · Mn2Ó3

Molární hmotnost228,812 g / mol
Vzhledhnědo-černý prášek[1]
Hustota4,86 g / cm3
Bod tání 1567 ° C (2853 ° F; 1840 K)
Bod varu 2,847 ° C (5,157 ° F; 3120 K)
nerozpustný
Rozpustnostrozpustný v HCl
+12,400·10−6 cm3/ mol
Struktura
Spinel (čtyřúhelníkový), tI28
Já41/ pozm., č. 141
Nebezpečí
NIOSH (Limity expozice USA pro zdraví):
PEL (Dovolený)
C 5 mg / m3[1]
REL (Doporučeno)
Žádné stanoveny[1]
IDLH (Okamžité nebezpečí)
N.D.[1]
Termochemie
149 J · mol−1· K.−1[2]
-1387 kJ · mol−1[2]
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
šekY ověřit (co je šekY☒N ?)
Reference Infoboxu

Oxid manganatý (II, III) je chemická sloučenina vzorce Mn3Ó4. Mangan je přítomen ve dvou oxidační stavy +2 a +3 a vzorec je někdy psán jako MnO ·Mn2Ó3. Mn3Ó4 se v přírodě vyskytuje jako minerál hausmannit.

Příprava

Mn3Ó4 vznikne, když se jakýkoli oxid manganičitý zahřívá na vzduchu nad 1000 ° C.[3] Značný výzkum se soustředil na produkci nanokrystalické Mn3Ó4 a různé syntézy, které zahrnují oxidaci MnII nebo snížení MnVI.[4][5][6]

Reakce

Mn3Ó4 bylo zjištěno, že působí jako katalyzátor pro celou řadu reakcí, např. oxidace metanu a oxidu uhelnatého;[7][8] rozklad NO,[9] redukce nitrobenzenu[10] a katalytické spalování organických sloučenin.[11]

Struktura

Mn3Ó4 má spinel struktura, kde jsou oxidové ionty těsně zabalené a MnII zabírají čtyřboká místa a MnIII oktaedrické stránky.[3] Struktura je zkreslená kvůli Jahn – Tellerův efekt.[3] Při pokojové teplotě Mn3Ó4 je paramagnetické pod 41-43 K to je ferimagnetický[12] ačkoli to bylo hlášeno jako snížení v nanokrystalických vzorcích na přibližně 39 K.[13]

Použití

Mn3Ó4 se někdy používá jako výchozí materiál při výrobě měkkých materiálů ferity např. mangan-zinek-ferit,[14] a oxid manganičitý lithný používaný v lithiových bateriích.[15]

Oxid manganičitý lze také použít jako váhové činidlo při vrtání částí nádrže v ropných a plynových vrtech.[Citace je zapotřebí ]

Reference

  1. ^ A b C d E Kapesní průvodce chemickými riziky NIOSH. "#0381". Národní institut pro bezpečnost a ochranu zdraví při práci (NIOSH).
  2. ^ A b Zumdahl, Steven S. (2009). Chemické principy 6. vydání. Společnost Houghton Mifflin. p. A22. ISBN  978-0-618-94690-7.
  3. ^ A b C Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.
  4. ^ Hausmannite Mn3Ó4 nanorody: syntéza, charakterizace a magnetické vlastnosti Jin Du et al. Nanotechnology, (2006), 17 4923-4928, doi: 10.1088/0957-4484/17/19/024
  5. ^ Jednostupňová syntéza Mn3Ó4 nanočástice: Strukturální a magnetická studie Vázquez-Olmos A., Redón R, Rodríguez-Gattorno G., Mata-Zamora ME, Morales-Leal F, Fernández-Osorio AL, Saniger JM Journal of Colloid and Interface Science, 291, 1, ( 2005), 175 - 180 doi:10.1016 / j.jcis.2005.05.005
  6. ^ Použití uhlíkových polysacharidových mikrosfér jako šablon pro výrobu dutých koulí z oxidu kovu Xiaoming Sun, Junfeng Liu, Yadong Li, Chemistry - A European Journal, (2005), 12, 7, 2039 - 2047, doi:10.1002 / chem.200500660
  7. ^ Redukční a oxidační chování oxidů manganu Stobhe E.R, de Boer A.D., Geus J.W., Catalysis Today. (1999), 47, 161 - 167. doi:10.1016 / S0920-5861 (98) 00296-X
  8. ^ Výzkum in situ XRD jednotlivě a dvojnásobně podporovaných katalyzátorů kondenzace oxidu manganu a metanu. Journal of Catalysis, (1992), 134, 242–252, doi:10.1016/0021-9517(92)90225-7
  9. ^ ŽÁDNÝ rozklad nad Mn2Ó3 a Mn3Ó4. Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996), 163, 158–168, doi:10.1006 / jcat.1996.0315
  10. ^ Selektivní redukce nitrobenzen na nitrosobenzen na různých druzích katalyzátorů na bázi oxidu trimanganičitého. Wang W.M., Yang Y.N., Zhang J.Y., Applied Catalysis A. (1995), 133, 1, 81–93 doi:10.1016 / 0926-860X (95) 00186-7
  11. ^ Katalytické spalování uhlovodíků a kyslíkatých látek C3 nad Mn3Ó4. Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, doi:10.1016 / S0926-3373 (97) 00061-1
  12. ^ Magnetická struktura Mn3Ó4 Neutron Diffraction Boucher B., Buhl R., Perrin M., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); doi:10.1063/1.1660364
  13. ^ Syntéza superparamagnetického Mn3Ó4 nanokrystalů pomocí ultrazvukového záření I.K. Gopalakrishnan, N. Bagkar, R. Ganguly a S.K. Kulshreshtha Journal of Crystal Growth 280, 3-4, (2005), 436-441, doi:10.1016 / j.jcrysgro.2005.03.060
  14. ^ Způsob výroby feritu manganu a zinku v USA Patent číslo: 4093688 (1978) Arthur Withop, Roger Emil Travagli
  15. ^ Způsob přípravy oxidů lithia a manganu, patent USA: 6706443, (2004), Horst Krampitz, Gerhard Wohner