Fosfato de manganeso (III)

 

Fosfato de manganeso (III)
General
Otros nombres

Fosfato mangánico

Monofosfato de manganeso
Fórmula molecular MnPO4
Identificadores
Número CAS 10236-39-2[1]
PubChem 14389607
Propiedades físicas
Densidad 3400 kg/; 3,4 g/cm³
Masa molar 149,89146521 g/mol
Punto de fusión 400 °C (673 K)
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El fosfato de manganeso (III) es un compuesto químico inorgánico de manganeso de fórmula MnPO4. Es un sólido púrpura higroscópico que absorbe la humedad para formar el monohidrato verde pálido,[2]​ aunque las formas anhidra y monohidratada se sintetizan normalmente por métodos separados.

Producción y propiedades

El fosfato de manganeso monohidratado se produce mediante la reacción de una sal de Mn(II), como el sulfato de manganeso (II), y ácido fosfórico, seguida de oxidación con ácido nítrico. Otro método de producción del monohidrato es la comprobación de la proporción de permanganato y Mn(II) en ácido fosfórico:[3][4][5]

MnO4 + 4 Mn2+ + 10 PO43– + 8 H+ → 5 [Mn(PO4)2]3– + 4 H2O

El ion difosfomanganato (III) se convierte lentamente en el monohidrato. El calentamiento del monohidrato no produce la forma anhidra, sino que se descompone en pirofosfato de manganeso (II) (Mn2P2O7) a 420 °C.[4]

4 MnPO4·H2O → 2 Mn2P2O7 + 4 H2O + O2

Para producir la forma anhidra, el fosfato de litio y manganeso (II) se oxida con tetrafluoroborato de nitronio en condiciones inertes. [2]

La forma anhidra es sensible a la humedad. En ausencia de humedad, se descompone a 400 °C, pero cuando hay humedad, pasa lentamente a una fase amorfa y se descompone a 250 °C.[2]

Estructura y ocurrencia natural

Purpurita, MnPO4 natural

La forma anhidra tiene una estructura de olivino y se presenta naturalmente como el mineral purpurita. El monohidrato tiene una estructura monoclínica, similar a la del sulfato de magnesio monohidratado, pero presenta distorsiones en el centro octaédrico de manganeso debido al efecto Jahn-Teller. Aparece de forma natural como el mineral serrabranquita.[6][7][8]

La forma monohidrato tiene parámetros celulares de a = 6,912 Å, b = 7,470 Å, β = 112,3° y Z = 4. Está formado por octaedros trans- [Mn(PO4(H2O)2] distorsionados e interconectados. [6]

Referencias

  1. Número CAS
  2. a b c Yiqing Huang; Jin Fang; Fredrick Omenya; Martin O'Shea; Natasha A. Chernova; Ruibo Zhang; Qi Wang; Nicholas F. Quackenbush; Louis F. J. Piper; David O. Scanlon; M. Stanley Whittingham (2014). «Understanding the stability of MnPO4». Journal of Materials Chemistry A (en inglés) 2 (32): 12827-12834. doi:10.1039/C4TA00434E. 
  3. Eiichi Narita; Taijiro Okabe (1982). «Inhibition of catalytic decomposition of acid permanganate solutions». Industrial & Engineering Chemistry Product Research and Development (en inglés) 21 (4): 662-666. doi:10.1021/i300008a030. 
  4. a b Narita Eiichi; Okabe Taijiro (1983). «The Thermal Decomposition of Manganese(III) Phosphate Monohydrate». Bulletin of the Chemical Society of Japan (en inglés) 56 (9): 2841-2842. doi:10.1246/bcsj.56.2841. 
  5. Slobotka Aleksovska; Vladimir M. Petruševski; Bojan Šoptrajanov (1997). «Infrared spectra of the monohydrates of manganese(III) phosphate and manganese(III) arsenate: relation to the compounds of the kieserite family». Journal of Molecular Structure (en inglés). 408-409: 413-416. Bibcode:1997JMoSt.408..413A. doi:10.1016/S0022-2860(96)09720-7. 
  6. a b Philip Lightfoot; Anthony K. Cheetham; Arthur W. Sleight (1987). «Structure of manganese(3+) phosphate monohydrate by synchrotron x-ray powder diffraction». Inorganic Chemistry (en inglés) 26 (21): 3544-3547. doi:10.1021/ic00268a025. 
  7. «Purpurite». mindat.org. Consultado el 5 de septiembre de 2023. 
  8. «Serrabrancaite». mindat.org. Consultado el 5 de septiembre de 2023. 

Enlaces externos