一氧化锰

一氧化锰是锰的一种氧化物，化学式MnO，在自然界中以罕见的方锰矿的形式存在。^[2]它在磁共振成像、电极材料制备等方面有着潜在应用。^[3]

一氧化锰
IUPAC名 Manganese(II) oxide 氧化锰(II)
别名	氧化亚锰 C.I. 77726
识别
CAS号	1344-43-0  Y
PubChem	14940
RTECS	OP0900000
性质
化学式	MnO
摩尔质量	70.9374 g·mol⁻¹
外观	绿色晶体
密度	5.37 g/cm3 (23 °C)
熔点	1785 °C[1]
溶解性（水）	不溶
折光度n D	2.16
结构
晶体结构	石盐 (立方晶系), cF8
空间群	Fm3m, No. 225
配位几何	八面体 (Mn2+) 八面体 (O2–)
危险性
欧盟编号	未列出
闪点	不可燃
相关物质
其他阴离子	硫化锰 硒化锰 碲化锰
其他阳离子	一氧化铬 氧化亚铁
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

结构

一氧化锰有着与氯化钠晶体相同的结构，其阴、阳离子都处于八面体的配位环境中，它有着非化学计量比的组成，可由MnO变化到MnO_1.045^[4]。在118 K以下时，一氧化锰具有反铁磁性^[4]，其磁结构（英语：magnetic structure）最初于1951年由中子衍射得到表征。^[5]。其禁带宽度为4.02 eV，自旋磁矩为4.52 μ_B。^[6]

制备

一氧化锰可由氢气还原锰的高价氧化物得到^[4]，如：

${\displaystyle \mathrm {MnO} _{2}+\mathrm {H} _{2}\longrightarrow \mathrm {MnO} +\mathrm {H} _{2}\mathrm {O} }$

工业上用氢气、一氧化碳或甲烷还原二氧化锰制得：^[2]

${\displaystyle \mathrm {MnO} _{2}+\mathrm {CO} \longrightarrow \mathrm {MnO} +\mathrm {CO} _{2}}$

一氧化锰也可由碳酸锰的热分解制得：^[7]

${\displaystyle \mathrm {MnCO} _{3}\longrightarrow \mathrm {MnO} +\mathrm {CO} _{2}}$

草酸锰的热分解根据产物的不同会生成一氧化锰、α-三氧化二锰或四氧化三锰，其中在真空中于500 °C分解可以得到一氧化锰。^[8]

化学性质

一氧化锰和30%盐酸反应，放出大量热，使反应液沸腾。

一氧化锰不溶于水^[2]，是一种离子型的碱性氧化物，和酸反应得到相应的二价锰盐。^[4]例如：^[9]

${\displaystyle \mathrm {CF} _{3}\mathrm {SO} _{3}\mathrm {H} +\mathrm {MnO} \longrightarrow \mathrm {(CF} _{3}\mathrm {SO} _{3}\mathrm {)} _{2}\mathrm {Mn+} \mathrm {H} _{2}\mathrm {O} }$

它在高温下和氢氧化钠反应，生成锰(III)酸钠并放出氢气：^[10]

${\displaystyle \mathrm {2MnO} +\mathrm {2NaOH} \longrightarrow \mathrm {NaMnO} _{2}+\mathrm {H} _{2}\uparrow }$

它和氯化铁反应得到铁酸锰：^[11]

${\displaystyle \mathrm {2FeCl} _{3}+\mathrm {4MnO} \longrightarrow \mathrm {MnFe} _{2}\mathrm {O} _{4}+\mathrm {3MnCl} _{2}}$

它和氧化钡、锰(III)酸钇于高温反应，可以得到具有层状钙钛矿结构的化合物YBaMn₂O₅；^[12]和五氧化二钒或偏钒酸铵反应，得到具有钪钇石（英语：Thortveitite）结构的Mn₂V₂O₇。^[13] 它可以直接用作反应物来构建其它一些含锰材料，如(H₂dmp)_0.5Mn(H₂PO₄)(C₂O₄)^[14]、Na₃Mn₂SbO₆等。^[15]