Manganês(2+) (16397-91-4) Propriedades Físico-Químicas
Manganês(2+)
Manganês divalente (Mn2+) fornecido como sais ou soluções para uso em formulação, catálise, síntese de materiais e padrões analíticos.
| Número CAS | 16397-91-4 |
| Família | Cátions de metais de transição |
| Forma típica | Sal (sólido) ou solução aquosa |
| Graus comuns | EP |
Manganês(2+) é o cátion divalente do metal de transição manganês e pertence à classe dos cátions inorgânicos monoatômicos. Estruturalmente existe como centro metálico livre na notação formal Mn2+ e, em química de fase condensada, é mais comumente encontrado como complexo hexaaqua no-íon interno, [Mn(H2O)6]2+, ou como espécies coordenadas a ligantes doadores de oxigênio e nitrogênio. A configuração eletrônica e considerações do campo de ligantes posicionam Mn2+ em uma configuração d5 de alto spin (meia casca d preenchida), o que confere relativamente baixa energia de estabilização do campo de ligantes; como consequência, Mn2+ normalmente forma complexos lábeis, com troca cineticamente rápida de ligantes, sendo a coordenação octaédrica dominante em química aquosa.
Quimicamente, Mn2+ comporta-se como um ácido de Lewis duro que prefere ligar-se a bases duras (doadores O, N) e apresenta covalência limitada. Em solução aquosa, o íon hidratado sofre ligeira hidrólise e comumente confere caráter levemente ácido a soluções concentradas; em condições alcalinas Mn2+ é prontamente convertido em precipitados insolúveis de hidróxidos. A química redox é central para a especiação do manganês: Mn2+ é relativamente estável sob condições redutoras, mas pode ser oxidado a estados de oxidação superiores como Mn3+ ou Mn4+ na presença de agentes oxidantes ou oxidases enzimáticas; sistemas biológicos convertem Mn2+ em Mn3+ via proteínas como a ceruloplasmina.
Íons manganês são amplamente importantes industrial e biologicamente. Mn2+ é um micronutriente essencial e cofator catalítico para numerosas enzimas (por exemplo, superóxido dismutase de manganês, arginase, piruvato carboxilase), sendo administrado clinicamente como elemento traço em formulações de nutrição parenteral total. Industrialmente, o manganês e seus compostos são integrantes da metalurgia, produção de ligas, fabricação de baterias e atuam como catalisadores ou aditivos em processos químicos. Graus comerciais comuns reportados para essa substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Não há valor experimental estabelecido para esta propriedade no contexto atual dos dados.
Ponto de Fusão ou Decomposição
Valores de fusão relatados nos dados disponíveis incluem: 1246 e 1244 °C. Estes valores são apresentados conforme reportados; não há ponto de fusão padronizado único com detalhes experimentais adicionais aqui.
Solubilidade em Água
Não há valor experimental estabelecido para esta propriedade no contexto atual dos dados.
pH da Solução (Comportamento Qualitativo)
Como cátion divalente hidratado de metal de transição, Mn2+ em solução aquosa existe primariamente como o complexo hexaaqua e sofre hidrólise limitada; soluções aquosas de Mn2+ são levemente ácidas em concentrações elevadas devido à liberação de prótons provenientes da água coordenada. O aumento do pH promove a desprotonação gradual e, em última instância, a precipitação de fases de hidróxido de manganês (ex.: Mn(OH)2). Mn2+ também forma complexos solúveis estáveis com ligantes quelantes (ex.: EDTA, policarboxilatos), alterando a especiação e a acidez aparente da solução conforme apropriado.
Propriedades Químicas
Comportamento Ácido-Base
Mn2+ funciona como ácido de Lewis duro com preferência de coordenação a ligantes doadores de oxigênio e nitrogênio. A hidratação produz o íon hexaaqua, que pode doar prótons de moléculas de água coordenadas em equilíbrios de hidrólise sequenciais; contudo, valores específicos dos pKa de hidrólise não são fornecidos no contexto atual dos dados. A complexação com ligantes multidentados estabiliza o estado divalente e suprime hidrólise e precipitação.
Reatividade e Estabilidade
Mn2+ é cineticamente lábil em relação a muitos complexos de metais de transição e sofre prontamente troca de ligantes. Sob condições oxidantes, Mn2+ pode ser convertido em espécies Mn3+ ou Mn4+; a oxidação biológica de Mn2+ para Mn3+ pela ceruloplasmina é documentada. Em ambientes aquosos alcalinos, Mn2+ tende a formar hidróxidos ou óxidos insolúveis, enquanto que sob condições redutoras e complexantes permanece solúvel. Mn2+ liga-se a transportadores biomoleculares (transferrina, albumina em pequena extensão), o que afeta a distribuição e biodisponibilidade.
Parâmetros Moleculares e Iônicos
Fórmula e Peso Molecular
- Fórmula molecular: Mn+2
- Peso molecular: 54,93804 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Massa exata: 54,938043
- Massa monoisotópica: 54,938043
Descritores computados adicionais: área polar superficial topológica (TPSA) 0; complexidade 0.
Íons Constituintes
- Íon constituinte: Mn2+ (formalmente cátion divalente monoatômico; carga formal 2)
- Elemento: Manganês (símbolo Mn, número atômico 25)
Contagens computadas e descritores formais a partir dos dados moleculares incluem: Contagem de Átomos Pesados 1; Carga Formal 2; Contagem de Doadores de Ligação de Hidrogênio 0; Contagem de Receptores de Ligação de Hidrogênio 0; Contagem de Ligações Rotativas 0; Contagem de Unidades Covalentemente Ligadas 1.
Identificadores e Sinônimos
Números e Códigos de Registro
- CAS: 16397-91-4
- Outros números CAS e cadeias de registro presentes nas anotações-fonte: 7439-96-5; 15365-82-9
- UNII: H6EP7W5457
- InChI: InChI=1S/Mn/q+2
- InChIKey: WAEMQWOKJMHJLA-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: [Mn+2]
- ChEBI: CHEBI:29035
- DrugBank: DB06757
- ID Substância DSSTox: DTXSID00167687
- HMDB: HMDB0001333
- KEGG: C19610
- Código NCI Thesaurus: C68267
- Wikidata: Q27095727
Sinônimos e Nomes Comuns
Sinônimos e nomes comuns reportados incluem (selecionados de sinônimos fornecidos pelo depositante): Manganês(2+), Manganês(II), íon manganoso, Manganês (Mn2+), íon manganês(2+), Mn2+, ÍON DE MANGANÊS(II), Cátion manganês (2+), cátion manganoso, dicação manganês, Mn(II), Mn++, Mn(2+), Cátion manganês (Mn2+), dicação manganoso, íon hexaaquamanganês(2+), Manganês(2+), hexaaqua-, íon.
Aplicações Industriais e Comerciais
Funções e Setores de Uso
Mn2+ desempenha múltiplas funções. Em biomedicina, é usado como elemento traço essencial em suplementos nutricionais e como componente de preparações parenterais de elementos-traço para nutrição parenteral total, prevenindo deficiência. Nos contextos bioquímico e farmacêutico, Mn2+ é utilizado como cofator em ensaios enzimáticos e como reagente em estudos mecanicistas. Setores industriais que utilizam química do manganês incluem metalurgia e produção de ligas (melhorando dureza e resistência), fabricação de baterias (aditivos e materiais eletrodos), operações de soldagem e fundição, além do uso como catalisadores ou aditivos promotores em sínteses e processos químicos.
Exemplos Típicos de Aplicação
- Suplemento de elemento-traço em formulações de nutrição parenteral para manter níveis fisiológicos de Mn.
- Reagente de laboratório e cofator bioquímico para estudos enzimáticos e redox.
- Componente ou aditivo em processos metalúrgicos e materiais para baterias onde compostos de manganês conferem propriedades mecânicas ou eletroquímicas desejadas.
- Uso em catalisadores industriais e como promotor em reações de oxidação e polimerização onde o ciclo redox do manganês é funcionalmente empregado.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Perigos para a Saúde e Meio Ambiente
O manganês é um micronutriente essencial, mas apresenta toxicidade em exposições elevadas, sendo a exposição crônica associada a efeitos neurológicos e acúmulo em regiões cerebrais como os gânglios da base. Mn2+ pode atravessar membranas biológicas e a barreira hematoencefálica; a exposição sistêmica ou ocupacional desregulada pode levar à hipermanganesemia e distúrbios motores e neurocomportamentais associados. A exposição por inalação a partículas finas ou aerossóis de compostos de manganês é uma preocupação ocupacional principal. Mn2+ interage com proteínas de transporte biológico (transferrina, transportadores séricos), influenciando a distribuição e eliminação, que ocorre primariamente via excreção biliar.
Considerações sobre Armazenamento e Manuseio
Manuseie compostos de manganês(II) utilizando controles padrão de higiene industrial: evite inalação de poeira ou aerossóis, minimize o contato com a pele e os olhos, e use equipamento de proteção individual adequado (luvas, proteção ocular) e ventilação local exaustora para operações que gerem material particulado aerotransportado. Armazene em local fresco, seco, bem ventilado e afastado de agentes oxidantes fortes e reagentes incompatíveis; mantenha os recipientes bem fechados para evitar contaminação e absorção de umidade. Para informações detalhadas sobre perigos, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
