酸化マンガン(III)

酸化マンガン(III)は、組成式がMn₂O₃で表される化合物である。

天然には、ビクスビ鉱（Bixbyite-(Mn)）として産出する。

性質

二酸化マンガンを空気中で800℃以下で熱するとα-Mn₂O₃が生成する（より高い温度では酸化マンガン(II,III)：Mn₃O₄が生成する）。γ-Mn₂O₃は水酸化マンガン(II)を脱水および酸化することで合成できる。数種のナノ結晶Mn₂O₃の合成法が報告されており、例えば、Mn^II塩の酸化またはMnO₂の還元がある。

酸化マンガン(III)はアルカリセル中で酸化還元させることにより合成する。

${\displaystyle {\ce {2 MnO2\ Zn -> Mn2O3\ ZnO}}}$

酸化マンガン(III)はオキシ水酸化マンガン(III)（MnOOH）と混同してはならない。Mn₂O₃はMnO₂を熱することで生成される化合物であるが、それとは逆に、MnOOHは300℃で分解してMnO₂を生成する化合物である。

構造

Mn₂O₃は他の遷移金属酸化物と異なり、コランダム（Al₂O₃）構造をとらない。一般に、α-Mn₂O₃とγ-Mn₂O₃の二種が構造が知られているが、高圧条件ではCaIrO₃構造が報告されている。α-Mn₂O₃はC型希土類セスキ酸化物の立方晶系鉄マンガン鉱構造をとる(ピアソン記号 cI80, 空間群 Ia3, #206)。 この鉄マンガン鉱構造では少量のFe³ の存在が斜方晶系のMn₂O₃を安定化させている(ピアソン記号 oP24,空間群 Pbca, #61)。

γ-Mn₂O₃は酸化物イオンが立方最密構造をとる酸化マンガン(II,III)のスピネル構造に相関している。これは、γ-Fe₂O₃とFe₃O₄の関係に似ている。γ-Mn₂O₃はネール温度39Kでフェリ磁性である。

出典