Mangan(III)-oxid

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Mangan(III)-oxid

Mangan(III)-oxid ist ein Oxid des Mangans. In der Natur ist Mangan(III)-oxid als seltenes Mineral Bixbyit-(Mn) bekannt.

Schnelle Fakten Kristallstruktur, Allgemeines ...
Kristallstruktur
Kristallstruktur von Mangan(III)-oxid
_ Mn3+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name Mangan(III)-oxid
Andere Namen
  • Dimangantrioxid
  • Mangansesquioxid
Verhältnisformel Mn2O3
Kurzbeschreibung

schwarzer geruchloser Feststoff[1]

Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1317-34-6
EG-Nummer 215-264-4
ECHA-InfoCard 100.013.878
PubChem 14824
Wikidata Q419605
Eigenschaften
Molare Masse 157,88 g·mol−1
Aggregatzustand

fest[1]

Dichte

4,50 g·cm−3[1]

Schmelzpunkt

>940 °C (Zersetzung)[1]

Löslichkeit

nahezu unlöslich in Wasser[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1]
keine GHS-Piktogramme

H- und P-Sätze H: keine H-Sätze
P: keine P-Sätze[1]
MAK

0,5 mg·m−3[1]

Toxikologische Daten

> 2000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[1]

Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0°C, 1000 hPa).
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Gewinnung und Darstellung

Zusammenfassung
Kontext

Es entsteht zum Beispiel in Zink-Braunstein-Zellen bei deren Entladung:

Mangan(III)-oxid entsteht auch bei der Zersetzung von Mangan(IV)-oxid (MnO2 bei Temperaturen über 535 °C).

Bei der Umsetzung einer Lösung von Mangansulfat-Tetrahydrat mit Wasserstoffperoxid und Ammoniak bei Raumtemperatur erhält man γ-MnO(OH) (Manganit). Aus diesem kann durch vorsichtige Entwässerung im Vakuum bei 250 °C γ-Mangan(III)-oxid erhalten werden.[2]

Eigenschaften

Mangan(III)-oxid ist ein nicht brennbarer schwarzer geruchloser Feststoff, der praktisch unlöslich in Wasser ist. Er zersetzt sich bei Erhitzung über 940 °C.[1] Das in der Natur nicht vorkommende γ-Mn2O3 besitzt eine tetragonale Kristallstruktur mit der Raumgruppe I41/amd (Nr. 141)Vorlage:Raumgruppe/141 (a = 577 pm, c = 944 pm).[2][3] Es wandelt sich bei 500 °C in 48 Stunden, bei Raumtemperatur in einem Jahr in die α-Form um. Diese hat bei Temperaturen über 29 °C eine kubische Bixbyit-Struktur mit der Raumgruppe Ia3 (Nr. 206)Vorlage:Raumgruppe/206 und darunter eine orthorhombische Struktur mit der Raumgruppe Pcab (Nr. 61, Stellung 2)Vorlage:Raumgruppe/61.2.[4][5] Bei höheren Drücken existieren auch noch andere Modifikationen. So besitzt das bei Drücken über 28 GPa synthetisierbare δ-Mn2O3 eine Kristallstruktur vom CaIrO3-Typ mit der Raumgruppe Cmcm (Nr. 63)Vorlage:Raumgruppe/63, ε-Mn2O3 eine Kristallstruktur vom Korund-Typ mit der Raumgruppe R3 (Nr. 148)Vorlage:Raumgruppe/148 und ζ-Mn2O3 eine verzerrte trikline Doppelperovskit-Struktur mit der Raumgruppe F1 (Nr. 2, Stellung 5)[6]Vorlage:Raumgruppe/2.5[7].

Verwendung

Mangan(III)-oxid wird als Ausgangsstoff zur Herstellung von Lithiummangan(III,IV)-oxid LiMn2O4 (Kathodenmaterial von Lithium-Ionen-Akkus) und als Pigment in Farbstoffen (färbt Glas z. B. braun) verwendet. Das Mischoxid mit Yttrium und Indium ergibt ein brillantes blaues Pigment, das YInMn-Blau. Die allgemeine Formel lautet YIn1-xMnxO3[8] Ist kein Mangan enthalten, ist das Oxid farblos, ist kein Indium enthalten, ist es schwarz.

Einzelnachweise

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