मैंगनीज (III) ऑक्साइड

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मैंगनीज (III) ऑक्साइड
Tl2O3structure.jpg
Names
Other names
डायमैंगनीज ट्राइऑक्साइड, मैंगनीज सेक्विऑक्साइड, मैंगनीज ऑक्साइड, मैंगनीज ऑक्साइड
Identifiers
3D model (JSmol)
ChemSpider
RTECS number
  • OP915000
UNII
  • InChI=1S/2Mn.3O ☒N
    Key: GEYXPJBPASPPLI-UHFFFAOYSA-N ☒N
  • InChI=1/2Mn.3O/rMn2O3/c3-1-5-2-4
    Key: GEYXPJBPASPPLI-YNHMASKPAU
  • O=[Mn]O[Mn]=O
Properties
Mn2O3
Molar mass 157.8743 g/mol
Appearance brown or black crystalline
Density 4.50 g/cm3
Melting point 888 °C (1,630 °F; 1,161 K) (alpha form)
940 °C, decomposes (beta form)
0.00504 g/100 mL (alpha form)
0.01065 g/100 mL (beta form)
Solubility insoluble in ethanol, acetone
soluble in acid, ammonium chloride
+14,100·10−6 cm3/mol
Structure[1]
Bixbyite, cI80
Ia3 (No. 206)
a = 942 pm
Thermochemistry
110 J·mol−1·K−1[2]
−971 kJ·mol−1[2]
Hazards
NFPA 704 (fire diamond)
1
0
0
Related compounds
Other anions
मैंगनीज ट्राइफ्लोराइड, मैंगनीज (III) एसीटेट
Other cations
क्रोमियम (III) ऑक्साइड, आयरन (III) ऑक्साइड
Related compounds
मैंगनीज(II) ऑक्साइड, मैंगनीज डाइऑक्साइड
Except where otherwise noted, data are given for materials in their standard state (at 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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मैंगनीज (III) ऑक्साइड सूत्र Mn2O3 वाला एक रासायनिक यौगिक है। यह प्रकृति में खनिज बिक्सबाइट के रूप में होता है (हाल ही में बिक्सबाइट (Mn) में बदला गया है)[3][4] और फेराइट्स और थर्मिस्टर्स के उत्पादन में उपयोग किया जाता है।

उपक्रम और रसायन

MnO2 को हवा में 800°C से कम गर्म करने पर α-Mn2O3 उत्पन्न होता है (उच्च तापमान Mn3O4 उत्पन्न करता है)।[5] γ-Mn2O3 मैंगनीज (II) हाइड्रॉक्साइड के निर्जलीकरण के बाद ऑक्सीकरण द्वारा उत्पादित किया जाता है।[5] नैनो-क्रिस्टलीय Mn2O3 की उपक्रम की सूचना दी गई है, उदाहरण के लिए MnII लवणों के ऑक्सीकरण या MnO2 की कमी वाले संश्लेषण सम्मिलित होते है।[6][7][8]

मैंगनीज (III) ऑक्साइड एक क्षारीय सेल में रेडॉक्स प्रतिक्रिया से बनता है:

2 MnO2 + Zn → Mn2O3 + ZnO

मैंगनीज (III) ऑक्साइड Mn2O3 को MnOOH मैंगनीज (III) ऑक्सीहाइड्रॉक्साइड के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए। Mn2O3 के विपरीत, MnOOH एक यौगिक है जो लगभग 300 °C पर विघटित होकर MnO2 बनाता है।[9]

संरचना

Mn2O3 कई अन्य संक्रमण धातु आक्साइड के विपरीत होता है जिसमें यह कोरन्डम (Al2O3) संरचना को नहीं अपनाता है।[5] सामान्यतः दो रूपों को पहचाना जाता है, α-Mn2O3 और γ-Mn2O3,[10] चूंकि CaIrO3 संरचना के साथ एक उच्च दबाव रूप भी बताया गया है।[11]

α-Mn2O3 में क्यूबिक बिक्सबाइट संरचना होती है, जो C-टाइप रेयर अर्थ सेक्वियोऑक्साइड (पियर्सन प्रतीक cI80, स्पेस ग्रुप Ia3, #206) का एक उदाहरण है। बिक्सबाइट संरचना को Fe3+ की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति से स्थिर पाया जाता है, शुद्ध Mn2O3 में एक ऑर्थोरोम्बिक संरचना होती है (पियर्सन प्रतीक oP24, अंतरिक्ष समूह Pbca, #61)।[12] α-Mn2O3 80 K पर प्रतिलौह चुंबकीय संक्रमण से गुजरता है।[13]

γ-Mn2O3 में Mn3O4 की स्पिनल से संबंधित एक संरचना है जहां ऑक्साइड आयन क्यूबिक क्लोज पैक होता है। यह γ-Fe2O3 और Fe3O4 के बीच संबंध के समान होता है।[10]γ-Mn2O3 39 K के नील तापमान के साथ फेरी चुम्बकत्व होता है।[14]

ε-Mn2O3 एक समकोणिक इल्मेनाइट संरचना होती है, जिसमें मैंगनीज के धनायन ऑक्सीकरण 2+ और 4+ में समान रूप से विभाजित होता है। ε-Mn2O3 210 K के नील तापमान के साथ प्रतिलौहचुंबकीय होता है।[15]

संदर्भ

  1. Chandiran, Kalaiselvi; Murugesan, Ramesh Aravind; Balaji, Revathi; Andrews, Nirmala Grace; Pitchaimuthu, Sudhagar; Nagamuthu Raja, Krishna Chandar (2020-07-03). "Long single crystalline α-Mn2O3 nanorods: facile synthesis and photocatalytic application". Materials Research Express. IOP Publishing. 7 (7): 074001. doi:10.1088/2053-1591/ab9fbd. ISSN 2053-1591. S2CID 225561660.
  2. 2.0 2.1 Zumdahl, Steven S. (2009). Chemical Principles 6th Ed. Houghton Mifflin Company. p. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
  3. "Bixbyite-(Mn)".
  4. IMA 21-H: Redefinition of bixbyite and definition of bixbyite-(Fe) and bixbyite-(Mn). CNMNC Newsletter, 64, 2021; Mineralogical Magazine, 85, 2021).
  5. 5.0 5.1 5.2 Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemistry of the Elements (2nd ed.). Butterworth-Heinemann. p. 1049. ISBN 978-0-08-037941-8.
  6. Shuijin Lei; Kaibin Tang; Zhen Fang; Qiangchun Liu; Huagui Zheng (2006). "Preparation of α-Mn2O3 and MnO from thermal decomposition of MnCO3 and control of morphology". Materials Letters. 60: 53. doi:10.1016/j.matlet.2005.07.070.
  7. Zhong-Yong Yuan; Tie-Zhen Ren; Gaohui Du; Bao-Lian Su (2004). "A facile preparation of single-crystalline α-Mn2O3 nanorods by ammonia-hydrothermal treatment of MnO2". Chemical Physics Letters. 389 (1–3): 83. doi:10.1016/j.cplett.2004.03.064.
  8. Navin Chandra; Sanjeev Bhasin; Meenakshi Sharma; Deepti Pal (2007). "A room temperature process for making Mn2O3 nano-particles and γ-MnOOH nano-rods". Materials Letters. 61 (17): 3728. doi:10.1016/j.matlet.2006.12.024.
  9. Thomas Kohler; Thomas Armbruster; Eugen Libowitzky (1997). "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. 133 (2): 486–500. doi:10.1006/jssc.1997.7516.
  10. 10.0 10.1 Wells A.F. (1984) Structural Inorganic Chemistry 5th edition Oxford Science Publications ISBN 0-19-855370-6
  11. High Pressure Phase transition in Mn2O3 to the CaIrO3-type Phase Santillan, J.; Shim, S. American Geophysical Union, Fall Meeting 2005, abstract #MR23B-0050
  12. Geller S. (1971). "Structure of α-Mn2O3, (Mn0.983Fe0.017)2O3 and (Mn0.37Fe0.63)2O3 and relation to magnetic ordering". Acta Crystallogr B. 27 (4): 821. doi:10.1107/S0567740871002966.
  13. Geller S. (1970). "Magnetic and Crystallographic Transitions in Sc+, Cr+, and Ga+ Substituted Mn2O3". Physical Review B. 1 (9): 3763. doi:10.1103/physrevb.1.3763.
  14. Kim S. H; Choi B. J; Lee G.H.; Oh S. J.; Kim B.; Choi H. C.; Park J; Chang Y. (2005). "Ferrimagnetism in γ-Manganese Sesquioxide (γ−Mn2O3) Nanoparticles". Journal of the Korean Physical Society. 46 (4): 941.
  15. Ovsyannikov, Sergey V.; Tsirlin, Alexander A.; Korobeynikov, Igor V.; Morozova, Natalia V.; Aslandukova, Alena A.; Steinle-Neumann, Gerd; Chariton, Stella; Khandarkhaeva, Saiana; Glazyrin, Konstantin; Wilhelm, Fabrice; Rogalev, Andrei; Dubrovinsky, Leonid (2021-09-06). "Synthesis of Ilmenite-type ε-Mn 2 O 3 and Its Properties". Inorganic Chemistry (in English). 60 (17): 13348–13358. doi:10.1021/acs.inorgchem.1c01666. ISSN 0020-1669. PMID 34415155. S2CID 237242460.