Mangan(II)-oxid

Kristallstruktur
(c) Goran tek-en, CC BY-SA 4.0
_ Mn2+ 0 _ O2−
Allgemeines
Name	Mangan(II)-oxid
Andere Namen	Manganoxid Manganmonoxid Mangangrün Manganoxidul (veraltet) Manganoxydul (veraltet) Manganosit (Mineral)
Verhältnisformel	MnO
Kurzbeschreibung	grünes Pulver[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1344-43-0 EG-Nummer 215-695-8 ECHA-InfoCard 100.014.269 PubChem 14940 Wikidata Q414669
Eigenschaften
Molare Masse	70,94 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	5,45 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	1650 °C[1]
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser[1] löslich in Säuren und Ammoniumchlorid[2]
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]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Mangan(II)-oxid ist eines der Oxide des Mangans mit der Formel MnO.

Vorkommen

Manganoxid kommt in der Natur im Mineral Manganosit^[3][4] vor.

Gewinnung und Darstellung

Mangan(II)-oxid wird durch Reduktion von Mangan(IV)-oxid-haltigen Erzen mit Erdgas oder Kohle bei Temperaturen zwischen 400 und 1000 °C hergestellt. Gebildetes Mangan(II)-oxid muss unter Schutzgas abgekühlt werden, um eine Rückoxidation zum vierwertigen Mangan zu vermeiden.

${\displaystyle \mathrm {MnO_{2}+CO\longrightarrow MnO+CO_{2}} }$

${\displaystyle \mathrm {MnO_{2}+H_{2}\longrightarrow MnO+H_{2}O} }$

Mangan(II)-oxid kann auch durch Erhitzung von Mangan(II)-carbonat MnCO₃ im Vakuum gewonnen werden:^[5]

${\displaystyle \mathrm {MnCO_{3}\longrightarrow MnO+CO_{2}} }$

Eigenschaften

Mangan(II)-oxid kristallisiert in der kubischen Natriumchlorid-Struktur. MnO ist bei tiefen Temperaturen ein antiferromagnetischer Isolator, dessen magnetische Struktur als einer der ersten Verbindungen aufgeklärt wurde.^[6] Dafür wurden bereits 1951 Neutronenbeugungsexperimente durchgeführt,^[7] die zeigten, dass die magnetischen Momente von Mn²⁺ sich jeweils entgegen denen aller ihrer Nachbarn ausrichten. Das ist die Bedeutung von Antiferromagnetismus: die magnetischen Momente sind gegeneinander ausgerichtet und heben sich damit auf, das Material erscheint erst einmal nicht-magnetisch. Diese Ausrichtung bedeutet aber auch, dass alle magnetischen Momente entlang der Raumdiagonale parallel zueinander ausgerichtet sind. Das führt bei sehr tiefen Temperaturen zu einer geringen rhomboedrischen Verzerrung genau entlang dieser Richtung, die mit [111] bezeichnet wird. Oberhalb der als Néel-Temperatur bezeichneten Ordnungstemperatur von 110 K wird Mangan(II)-oxid paramagnetisch.

Verwendung

Mangan(II)-oxid wird als Bestandteil von Gießpulver^[8] in der metallverarbeitenden Industrie, als Düngemittelzusatz^[9] bzw. Futtermittelzusatzstoff, sowie als grünes Farbpigment beim Zeugdruck verwendet.

Sicherheitshinweise

Pulverförmiges, frisch hergestelltes Mangan(II)-oxid kann sich an der Luft selbst entzünden.^[1]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g h} Eintrag zu CAS-Nr. 1344-43-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 9. Mai 2017. (JavaScript erforderlich)
2. ↑ National Pollutant Inventory: Manganese & compounds. abgerufen am 17. Februar 2015.
3. ↑ Manganosit (Mineralienatlas)
4. ↑ Die Entdeckung von Manganosit im Harz (Stollentroll)
5. ↑ W. H. McCarroll: Oxides- solid state chemistry. In: R. Bruce King (Hrsg.): Encyclopedia of Inorganic chemistry. John Wiley & Sons, 1994, ISBN 0-471-93620-0.
6. ↑ J. E. Greedon: Magnetic oxides. In: R. Bruce King (Hrsg.): Encyclopedia of Inorganic chemistry. John Wiley & Sons, 1994, ISBN 0-471-93620-0.
7. ↑ C. G. Shull, W. A. Strauser, E. O. Wollan: Neutron Diffraction by Paramagnetic and Antiferromagnetic Substances. In: Phys. Rev. Band 83, 1951, S. 333–345. doi:10.1103/PhysRev.83.333
8. ↑ G. Gigacher, Ch. Bernhard, W. Kriegner: Eigenschaften hochmanganhaltiger Stähle unter stranggießähnlichen Bedingungen. (Memento vom 29. September 2007 im Internet Archive)
9. ↑ Mangan und seine Verbindungen (Uni Regensburg)