Ipomanganato
# Ipomanganato

In chimica, l'ipomanganato, chiamato anche manganato(V) o tetraossidomanganato(3-), è un anione trivalente composto da manganese e ossigeno, con formula $MnO_4^{3-}.$

Gli ipomanganati sono generalmente di colore blu brillante. L'ipomanganato di potassio $(K_3MnO_4)$ è il sale più noto, ma sono noti anche l'ipomanganato di sodio $(Na_3MnO_4),$ l'ipomanganato di bario $(Ba_3(MnO_4)_2)$ e il sale misto potassio-bario $KBaMnO_4.$ L'anione può sostituire il fosfato $(PO_4^{3−})$ nelle varianti sintetiche dei minerali apatite e brownmillerite.

## Storia

L'ipomanganato è stato segnalato per la prima volta nel 1946 da Hermann Lux, che ha sintetizzato l'ipomanganato di sodio, di colore blu intenso, facendo reagire l'ossido di sodio $(Na_2O)$ e il diossido di manganese $(MnO_2)$ a dare nitrito di sodio fuso $(NaNO_2)$ a 500 °C. Ha anche cristallizzato il sale da soluzioni forti (50%) di idrossido di sodio come il decaidrato $Na_3MnO_4·10H_2O.$

## Struttura e proprietà

L'ipomanganato è un ossoanione tetraedrico strutturalmente simile al solfato, al manganato e al permanganato. Come previsto per un complesso tetraedrico con una configurazione $d^{2}$, l'anione ha uno stato fondamentale di tripletto.

L'anione è una specie di colore blu brillante con un massimo di assorbimento visibile alla lunghezza d'onda $\lambda _{max}=670\,\mathrm {nm}$ ($\varepsilon =900\mathrm {dm^{3}\,mol^{-1}\,cm^{-1}}$).

## Stabilità

L'ipomanganato è instabile verso la disproporzione rispetto al manganato(VI) e al diossido di manganese. I potenziali dell'elettrodo stimati a pH=14 sono:

    ${\ce {MnO4^{2-}\ +\ e^{-}<=>MnO4^{3-}\,\,\,}}$ con $\,\,\,E=+0,27\,\mathrm {V}$
    ${\ce {MnO4^{3-}\ +\ e^{-}\ +\ 2H2O<=>MnO2\ +\ 4OH^{-}\,\,\,}}$ con $\,\,\,E=+0.96\,\mathrm {V}$

Tuttavia, la reazione è lenta in soluzioni molto alcaline (con una concentrazione di $OH^−$ superiore a 5-10 mol/L.

Si ritiene che la disproporzione passi attraverso un intermedio protonato, con la costante di dissociazione acida indicata per la seguente reazione:

    ${\ce {HMnO4^{2-}<=>MnO4^{3-}\ +\ H^{+}}}$ con $\mathrm {p} K_{a}=13,7\pm 0,2$

Tuttavia, l'ipomanganato di potassio è stato cocristallizzato con $Ca_2Cl(PO_4),$ consentendo lo studio dello spettro UV-visibile dello ione ipomanganato.

## Preparazione

Gli ipomanganati possono essere preparati mediante un'attenta riduzione dei manganati con solfito, perossido di idrogeno o acido mandelico.

Gli ipomanganati possono anche essere preparati con il metodo allo stato solido sotto flusso di $O_2$ vicino a 1000 °C. Possono essere preparati anche tramite vie a bassa temperatura come la sintesi idrotermale o la crescita di flusso.

## Usi

Il fluoruro di vanadato di stronzio $(Sr_5(VO_4)_3F)$ con ipomanganato sostituito per alcune unità di vanadato, è stato studiato per un potenziale utilizzo nei laser nel vicino infrarosso.

Il sale di bario $Ba_3(MnO_4)_2$ ha interessanti proprietà magnetiche

## Composti correlati

In teoria, l'ipomanganato sarebbe la base coniugata dell'acido ipomanganico $(H_3MnO_4).$ Questo acido non può essere formato a causa della sua rapida disproporzione, ma la sua terza costante di dissociazione acida è stata stimata, mediante tecniche di radiolisi pulsata, essere pari al valore citato sopra di $\mathrm {p} K_{a}=13,7\pm 0,2$:

Si ritiene che gli esteri ciclici dell'acido ipomanganico siano intermedi nell'ossidazione degli alcheni da parte del permanganato.

