Sulfate de manganèse(II)

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sulfate de manganèse (II)
Mn2+.svg Sulfate.svg
Manganese(II) sulfate close-up.jpg
structure de sulfate de manganèse et aspect visuel du sulfate de manganèse anhydre
Identification
Nom UICPA sulfate de manganèse (II)
No CAS 7785-87-7
No ECHA 100.029.172
No CE 232-089-9
No RTECS OP1050000 (anhydre)
PubChem 24580
SMILES
InChI
Propriétés chimiques
Formule brute MnO4SMnSO4
Masse molaire[1] 151,001 ± 0,006 g/mol
Mn 36,38 %, O 42,38 %, S 21,24 %, 151,00 g/mol
Propriétés physiques
fusion 700 °C (anhydre)[2]
ébullition se décompose vers 850 °C
Solubilité soluble dans l'eau
Masse volumique 3,25 g·cm-3 (anhydre)[2]
Précautions
SGH[2]
SGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxiqueSGH09 : Danger pour le milieu aquatique
H373, H411, P273, P314,

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le sulfate de manganèse(II) est le composé chimique de formule MnSO4.

Il se présente sous la forme d'un solide cristallin blanc, constitué d'anions sulfate SO42− et de cations manganèse Mn2+ (dits manganeux).

Présentation[modifier | modifier le code]

Le sulfate de manganèse (au degré d'oxydation II) est un corps blanc anhydre de masse volumique avoisinant 3,235 g·cm-3, très soluble dans l'eau. La solubilité est de l'ordre de 53 g pour 100 g d'eau pure à °C et de 73 g à 50 °C. Hydraté, il devient rose en libérant l'ion manganeux. Le sulfate de manganèse qui contient encore de l'eau en inclusion peut être rouge blanc.

Le sulfate de manganèse est soluble dans l'alcool à 95e ou éthanol à 95 pour cent, mais insoluble dans l'éther éthylique.

Propriétés physico-chimique[modifier | modifier le code]

Le sulfate de manganèse et les composés ioniques hydratés de sa famille générique MnSO4. n H2O, avec principalement le nombre entier n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, comprenant le monohydrate, le dihydrate, le trihydrate, tétrahydrate, le pentahydrate, l'hexahydrate et le heptahydrate se dissolvent pour donner des solutions légèrement roses contenant alors le complexe métallique aqueux [Mn(H2O)6]2+. La couleur rose pâle des sels de Mn(II) est très caractéristique.

Les sulfates de manganèse hydratés se présentent en pratique sous l'aspect de sels poudreux, rose pâle à rouge, assez utilisés : Le sulfate monohydraté est le corps le plus commun après un séchage rigoureux. Le sulfate de manganèse tétrahydraté est la matière commerciale la plus commune.

Production[modifier | modifier le code]

De manière générale, le minerai de manganèse est purifié par sa conversion en sulfate de manganèse(II). Le traitement des solutions aqueuses de sulfate avec du carbonate de sodium conduit à la précipitation du carbonate de manganèse, qui peut être calciné pour donner les oxydes MnOx. En laboratoire, le sulfate de manganèse anhydre peut être fabriqué par traitement du dioxyde de manganèse avec du dioxyde de soufre[3]:

MnO solide + SO2 gaz sulfureux → MnSO4 solide anhydre

Plus simplement, par réaction avec l'acide sulfurique,

MnO solide + H2SO4 aq acide sulfurique concentré ou oléum → 3 MnSO4 parfois diversement hydraté, à sécher par chauffage

Il peut également être produit en mélangeant du permanganate de potassium avec de l'hydrogénosulfate de sodium et du peroxyde d'hydrogène.

Le sulfate de manganèse est un sous-produit de différentes oxydations de l'industrie qui utilisent du dioxyde de manganèse, y compris la production d'hydroquinone et d'anisaldéhyde[4]. C'est un sous-produit de la fabrication industrielle de l'aniline.

Approximativement 260000 tonnes de sulfates de manganèse(II) génériques ont été produites dans le monde en 2005.

Utilisations[modifier | modifier le code]

Les sulfates de manganèse(II), que ce soient les corps anhydre ou hydratés, sont des intermédiaires de la chimie du manganèse, pour obtenir le métal, le dioxyde de manganèse et différents autres composés chimiques de manganèse. Les sols manquants de manganèse sont enrichis grâce à ce sel[4]. L'électrolyse du sulfate de manganèse produit du dioxyde de manganèse (alors parfois appelé EMD pour electrolytic manganese dioxide. De manière alternative, l’oxydation du sulfate de manganèse avec du permanganate de potassium produit également du dioxyde de manganèse, alors parfois nommé CMD pour chemical manganese dioxide. Ces produits, surtout l'EMD, sont utilisés dans les piles sèches[4].

Il existe aussi des procédés électrochimiques pour produire le manganèse métal à partir de solutions acides de sulfate de manganèse.

Le sulfate de manganèse peut être employé comme pigment minéral.

Le sulfate de manganèse est un composant d'engrais, un additif pour bétail, un fongicide.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
  2. a b c et d Entrée « Pentafluoroethane » 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 23/08/2015 (JavaScript nécessaire)
  3. John R. Ruhoff, n-Heptanoic acid, Org. Synth., coll. « vol. 2 », , p. 315
  4. a b et c Arno H. Reidies "Manganese Compounds" Ullmann's Encyclopedia of Chemical Technology 2007; Wiley-VCH, Weinheim. DOI:10.1002/14356007.a16_123