Synthèse MnOOH

[ArtAttack]

Bonjour,

J'aimerais synthétiser l'oxyhydroxyde de manganèse : MnOOH.

Pour cela je dispose seulement de sel de Mn II de H2O2, et de soude.
Dois-je d'abord réoxider mon oxide selon (éq. bilan ?) avant de neutraliser avec de la soude ?

Merci.
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[moco]

Le "Chemistry of the Elements" de Greenwood dit que, si on mélange une solution d'un sel de manganèse(II) et de soude, il se forme un précipité de Mn(OH)₂ blanc. Ce précipité s'oxyde spontanément à l'air en formant MnOOH. Mais l'eau oxygénée l'oxyde en MnO₂.
Ce n'est pas très fameux comme référence, je l'admets ...

[ArtAttack]

Merci j'essaye ça ce matin.

Sinon que penses-tu de ce mod. op. ?

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MnSO4·H2O (> 99.0%) and NaClO3 (> 99.0%) were obtained from Shanghai Chemical Reagent Co. All the reagents were A. R. grade reagents and used as received. Deionized water further purified by distillation was used.

In a typical synthesis, 3.0420 g MnSO4·H2O and 0.1910 g NaClO3 were dissolved in 80 mL distilled water and transferred into a Teflon-lined stainless steel autoclave of 100 mL capacity. The autoclave was sealed and maintained at 160 °C for a certain time. After that, the autoclave was allowed to cool to room temperature naturally. The product was collected by centrifugation at 6000 rpm for 5 min and washed several times with distilled water to remove the excess reactants. The samples were dried under a vacuum at room temperature for 24 h.
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C'est issu de Y. Jia et al., Materials letters, 62 (2008) 1336-1338

Le chlorate oxyde bien le Mn2+ en MnOOH mais leurs résultats sont litigieux car MnO2 est aussi formé, et le ratio des 2 produits est apparemment mal contrôlé.

[moco]

Je ne connais pas ce procédé. Mais en y réfléchissant, je me demande d'abord quelle pourrait être l'équation du phénomène.
3.042 g de MnSO₄·H₂O contient 3.042/169 = 0.018 mol exactement !
0.191 g de NaClO₃ contient 0.191/106.45 = 0.001794 mol
Il y a exactement 10 fois plus de Mn que de NaClO₃
Il doit donc y avoir une réaction du genre :
1 NaClO₃ + 10 MnSO₄ --> 10 MnOOH + ...
Evidemment il faut encore de l'eau pour faire MnOOH. Mais que deviennent les autres atomes ? NaClO₃ devient évidemment NaCl. Mais les autres ?
Si on écrit les demi-équations on a :
Mn²⁺ + 2 H₂O --> MnOOH + 3 H⁺ + e^-
ClO3- + 6 H⁺ + 6 e^- --> Cl^- + 3 H₂O
La somme donne :
ClO₃^- + 6 Mn²⁺ + 9 H₂O --> 6 MnOOH + Cl^- + 12 H⁺
Donc pour faire cette réaction, il faut 6 fois plus de Manganèse, et non pas 10 fois plus comme la recette le dit ! Il y a gaspillage de manganèse !
Est-ce que tu n'aurais pas la possibilité d'écrire aux auteurs pour leur demander la raison de cet excès ?
Et d'autre part, leur demander pourquoi MnOOH ne réagit pas avec les acides (12 H⁺) qui apparaissent en solution ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[ArtAttack]

J'ai écris aux auteurs, je te tiens au courant.

En ce qui concerne ta méthode, elle a le mérite d'ètre ultra simple (même pour le cristallographe que je suis).
Comme tu disais, après dissolution et ajout de soude, un précipité blanc s'est formé. Et d'ailleurs c'était assez drôle car la surface de la solution ternissait jusqu'au noir.
J'avais laissé agiter à l'ambiante pendant 15 mn puis j'ai filtré le tout.
Tout est alors devenu noir. J'ai récupéré la poudre, séchée à l'étuve puis analyse RX.
Je trouve du Mn(OH)2 et une phase inconnue... le tout faiblement cristallisé.
Un tritement thermique est-il nécessaire à ton avis ?
Si oui, sous vide, Ar, O2 ?

Merci.