Oxyde de manganèse(III)
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| Oxyde de manganèse(III) | |
| Identification | |
|---|---|
| Synonymes |
Sesquioxyde de manganèse |
| No CAS | |
| No ECHA | 100.013.878 |
| PubChem | 14824 |
| SMILES | |
| InChI | |
| Propriétés chimiques | |
| Formule | Mn2O3 |
| Masse molaire[1] | 157,874 3 ± 0,000 9 g/mol Mn 69,6 %, O 30,4 %, |
| Cristallographie | |
| Système cristallin | Cubique |
| Symbole de Pearson | |
| Classe cristalline ou groupe d’espace | Ia3 (no 206) |
| Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire. | |
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L'oxyde de manganèse(III) est un composé de formule Mn2O3.
Synthèse
[modifier | modifier le code]Le chauffage de MnO2 dans l'air en dessous de 800 °C produit la forme α de Mn2O3 (de plus hautes températures aboutissent à Mn3O4)[2]. La forme γ de Mn2O3 peut être produite par oxydation dans l'air puis déshydratation de l'hydroxyde de manganèse(II)[2].
L'oxyde de manganèse(III) est formé par une réaction redox dans une pile alcaline :
- 2 MnO2 + Zn → Mn2O3 + ZnO
L'oxyde de manganèse(III) Mn2O3 ne doit pas être confondu avec l'oxyhydroxyde de manganèse(III) MnOOH. Contrairement à Mn2O3, MnOOH est un composé qui se décompose à environ 300 °C pour former du MnO2[3].
Structure
[modifier | modifier le code]Mn2O3 est différent de beaucoup d'autres oxydes de métaux de transition car il n'adopte pas la structure du corindon (Al2O3)[2]. Deux formes sont généralement reconnues, α-Mn2O3 et γ-Mn2O3[4], bien qu'une forme à haute pression avec la structure CaIrO3 ait également été rapportée[5].
α-Mn2O3 possède la structure cubique bixbyite, qui est un exemple de sesquioxyde de terres rares de type C (symbole de Pearson cI80, groupe d'espace Ia3, #206). On a découvert que la structure bixbyite est stabilisée par la présence de petites quantités de Fe3+, Mn2O3 pur a une structure orthorhombique (symbole de Pearson oP24, groupe d'espace Pbca, #61)[6]. α-Mn2O3 subit une transition antiferromagnétique à 80 K[7].
γ-Mn2O3 possède une structure apparentée à la structure spinelle de Mn3O4 où les ions oxydes sont cubiques à empilement compact. Ceci est similaire à la relation entre γ-Fe2O3 et Fe3O4[4]. γ-Mn2O3 est ferrimagnétique avec une température de Néel de 39 K[8].
ε-Mn2O3 adopte une structure ilménite rhomboédrique (le premier composé binaire connu de ce genre), où les cations manganèse sont répartis également entre les états d'oxydation 2+ et 4+. ε-Mn2O3 est antiferromagnétique avec une température de Néel de 210 K[9].
Notes et références
[modifier | modifier le code]- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Manganese(III) oxide » (voir la liste des auteurs).
- Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
- (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann (en), , 2e éd. (ISBN 0080379419), p. 1049.
- (en) Thomas Kohler, Thomas Armbruster et Eugen Libowitzky, « Hydrogen Bonding and Jahn-Teller Distortion in Groutite,α-MnOOH, and Manganite,γ-MnOOH, and Their Relations to the Manganese Dioxides Ramsdellite and Pyrolusite », Journal of Solid State Chemistry, vol. 133, no 2, , p. 486–500 (DOI 10.1006/jssc.1997.7516)
- (en) Wells A.F., Structural Inorganic Chemistry, Oxford Science Publications, , 5e éd. (ISBN 0-19-855370-6)
- High Pressure Phase transition in Mn2O3 to the CaIrO3-type Phase Santillan, J.; Shim, S. American Geophysical Union, Fall Meeting 2005, abstract #MR23B-0050
- (en) Geller S., « Structure of α-Mn2O3, (Mn0.983Fe0.017)2O3 and (Mn0.37Fe0.63)2O3 and relation to magnetic ordering », Acta Crystallogr B, vol. 27, no 4, , p. 821 (DOI 10.1107/S0567740871002966)
- (en) Geller S., « Magnetic and Crystallographic Transitions in Sc+, Cr+, and Ga+ Substituted Mn2O3 », Physical Review B, vol. 1, no 9, , p. 3763 (DOI 10.1103/physrevb.1.3763)
- (en) Kim S. H, Choi B. J, Lee G.H., Oh S. J., Kim B., Choi H. C., Park J et Chang Y., « Ferrimagnetism in γ-Manganese Sesquioxide (γ−Mn2O3) Nanoparticles », Journal of the Korean Physical Society, vol. 46, no 4, , p. 941
- (en) Sergey V. Ovsyannikov, Alexander A. Tsirlin, Igor V. Korobeynikov, Natalia V. Morozova, Alena A. Aslandukova, Gerd Steinle-Neumann, Stella Chariton, Saiana Khandarkhaeva, Konstantin Glazyrin, Fabrice Wilhelm, Andrei Rogalev et Leonid Dubrovinsky, « Synthesis of Ilmenite-type ε-Mn 2 O 3 and Its Properties », Inorganic Chemistry, vol. 60, no 17, , p. 13348–13358 (ISSN 0020-1669, PMID 34415155, DOI 10.1021/acs.inorgchem.1c01666, S2CID 237242460, lire en ligne)
