Oxyde de manganèse(II)

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Oxyde de manganèse(II)
Manganese(II) oxide .JPG
NaCl polyhedra.png
__ Mn2+     __ O2−
Identification
Nom IUPAC oxyde de manganèse(II)
Synonymes

oxyde manganéseux,
manganosite,
monoxyde de manganèse

No CAS 1344-43-0
No EINECS 215-695-8
No RTECS OP0900000
PubChem 14940
SMILES
InChI
Apparence cristaux ou poudre verte inodore[1]
Propriétés chimiques
Formule brute MnO  [Isomères]MnO
Masse molaire[2] 70,9374 ± 0,0003 g/mol
Mn 77,45 %, O 22,55 %,
Propriétés physiques
fusion 1 650 °C[1]
Solubilité insoluble dans l'eau, soluble dans un acide ou dans le chlorure d'ammonium[3]
Masse volumique 5,45 g⋅cm-3 (25 °C)[4]
Thermochimie
S0solide 59,74 J·K-1·mol-1
ΔfH0solide -385,4 kJ·mol-1
Cp 0,622 J·K-1·mol-1
Cristallographie
Système cristallin Halite (cubique)
Symbole de Pearson cF8\,
Classe cristalline ou groupe d’espace Fm3m, No. 225
Structure type octahèdre (Mn2+),
octahèdre (O2–)
Paramètres de maille 4,445 Å
Propriétés optiques
Indice de réfraction n^{  }_{  }  2,16
Précautions
Directive 67/548/EEC[4],[1]
Nocif
Xn



Transport[1]
non soumis à règlementation
NFPA 704[4]

Symbole NFPA 704

 
SGH[4]
SGH06 : Toxique
Danger
H311, H315, H319, H335, P261, P280, P312, P305+P351+P338,
Écotoxicologie
DL50 1 g⋅kg-1 (souris, s.c.)[5]
Minéralogie
Échelle de Mohs 5,5
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'oxyde de manganèse(II) est le composé chimique de formule MnO. Cet oxyde est basique et insoluble dans l'eau, mais se dissout dans des acides, en formant des sels de manganèse(II).

Réactions chimiques et obtention[modifier | modifier le code]

L'oxyde de manganèse(II) peut être obtenu en réduisant le dioxyde de manganèse[6] :

MnO2 + H2 → 2 MnO + H2O.

Industriellement, l'agent réducteur peut être du dihydrogène ou du monoxyde de carbone, obtenus par craquage du méthane :

MnO2 + CO → 2 MnO + CO2.

Un autre moyen d'obtenir de l'oxyde de manganèse(II) consiste à chauffer du carbonate de manganèse MnCO3, qui se dissocie suivant la réaction[7] :

MnCO3 → MnO + CO2.

Ce procédé de calcination est réalisée en milieu anaérobie pour éviter la formation d'oxyde de manganèse(III) (en) Mn2O3.

MnO se trouve à l'état naturel dans la manganosite (en), un minéral assez rare.

Structure et propriétés[modifier | modifier le code]

L'oxyde de manganèse(II) a la même structure que le sel gemme, avec les cations et les anions tous deux organisés en octaèdre[6]. La composition du MnO peut varier de MnO à MnO1,045[6].

En dessous de −155,15 °C, le MnO est antiferromagnétique[6]. Le MnO a la particularité d'être un des premiers composés[8] dont la structure magnétique a été trouvée par diffraction de neutrons en 1951[9]. L'étude a aussi permis de montrer que les ions Mn2+ forment un sous-réseau cubique à faces centrées où chaque plan est ferromagnétique et couplé symétriquement avec les plans adjacents.

Utilisations[modifier | modifier le code]

En agriculture, associé avec du sulfate de manganèse, l'oxyde de manganèse entre dans la composition d'engrais et d'additifs alimentaires. Plusieurs milliers de tonnes sont destinées chaque année à cet usage[10].

On l'utilise également comme catalyseur dans la production d'alcool allylique. Il entre dans la composition de céramiques, de peintures, de verres colorés, dans le blanchiment du suif et dans l'impression textile.

En sidérurgie, l'oxyde de manganèse(II) étant la forme oxydée stable du manganèse à haute température, cet oxyde est produit en grande quantité dans le laitier. Il augmente nettement le caractère réfractaire des laitiers basiques (ce qui n'est pas toujours souhaitable), et la fusibilité des laitiers acides. Son comportement basique est rarement exploité dans les réactions chimiques liées au laitier. Sous la forme d'inclusions dans une pièce en acier, il s'avère peu nocif vis-à-vis des propriétés mécaniques.

Références[modifier | modifier le code]

  1. a, b, c et d Entrée de « Manganese(II)oxide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 2 janvier 2013 (JavaScript nécessaire)
  2. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  3. (en) « Manganese & compounds: Overview (National Pollutant Inventory Australien)] »
  4. a, b, c et d Fiche Sigma-Aldrich du composé Manganese(II) oxide, consultée le 2 janvier 2013.
  5. Zhurnal Vsesoyuznogo Khimicheskogo Obshchestva im. D.I. Mendeleeva. Journal of the D.I. Mendeleeva All-Union Chemical Society, vol. 19, p. 186, 1974.
  6. a, b, c et d Greenwood, Norman N., Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2e  éd.). Butterworth–Heinemann. ISBN 0080379419.
  7. W.H. McCarroll (1994), Oxides- solid sate chemistry, Encyclopedia of Inorganic chemistry, Éd. R. Bruce King, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0
  8. J.E. Greedon (1994), Magnetic oxides in Encyclopedia of Inorganic chemistry, Éd. R. Bruce King, John Wiley & Sons. ISBN 0-471-93620-0
  9. C. G. Shull, W. A. Strauser et E. O. Wollan, Neutron Diffraction by Paramagnetic and Antiferromagnetic Substances, Phys. Rev., 83, 333 - 345 (1951), DOI:10.1103/PhysRev.83.333
  10. Arno H. Reidies, Manganese Compounds, Ullmann's Encyclopedia of Chemical Technology, 2007, Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a16_123

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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