Sobre Manganês

Introdução

O manganês é o 12º elemento mais abundante, em peso, na crosta terrestre.1 Não é encontrado naturalmente na sua forma metálica, mas é obtido a partir de vários minerais, formados principalmente por óxidos de manganês.2

Este elemento foi descoberto em 1774, por C. W. Sheele (um farmacêutico que descobriu também o bário, o cloro e o tungstênio), e isolado no mesmo ano por um engenheiro de minas sueco, J. G. Gahn. Antes disto, seus compostos eram confundidos com compostos de ferro. No final do século XIX, o manganês começou a ter valor comercial, sendo usado em ligas metálicas e na indústria de aço. Além disso, a forma tratada e beneficiada do metal é empregada em diversos produtos, como: baterias, agricultura (fertilizantes, fungicidas, rações), agente de secagem de pintura, agentes oxidantes para corantes, aromatizantes e agente de vedação, bem como aplicações no meio ambiente (tratamento de água, controle da poluição do ar, aditivos de combustão) e na hidrometalurgia (urânio e zinco), entre outros. Também é usado como agente corante em vidros, produtos da cerâmica vermelha, e, no caso dos óxidos de manganês, são utilizados como oxidantes na manufatura de cloro, cromo e oxigênio; desinfetante, como em algumas aplicações do permanganato de potássio; agente de secagem de tintas; corante ou descorante (agente de branqueamento) do vidro, devido às propriedades oxidantes do metal; componentes de pilhas e baterias.2

O manganês está localizado no terceiro período da tabela periódica, e pertence à família 7. Sendo um metal de transição, possui diferentes estados de oxidação, sendo seus estados de oxidação:

Estados de oxidação Estabilidade e ocorrência

(-I), (+I), (+III), (+V), (+VI) Instáveis ou de existência duvidosa

(+II) Mais estável e mais abundante

(0), (+IV), (+VII) Estáveis mas de menos importância

Tabela A – Estados de oxidação do manganês.1

O estado de oxidação (-I) existe no íon complexo pentacarbonilmanganato (I), [Mn(CO)5]-. O estado (0) existe nos complexos [Mn2(CO)10] e K6[Mn(CN)6].2NH3, sendo este último muito instável e fortemente redutor. O Mn(+I) é obtido com muita dificuldade e também é fortemente redutor.1

Compostos de manganês no estado de oxidação (+II) são obtidos com facilidade. Neste estado de oxidação, o manganês confere aos compostos uma tonalidade rósea.1 Um exemplo é o mineral rodocrosita, um cristal de MnCO3. Ele apresenta a coloração rosada devido à presença de Mn2+.

O estado de oxidação (+III) é conhecido no Mn3O4, formado quando se aquece qualquer óxido ou hidróxido de manganês a temperaturas maiores que 1000ºC.1 Possui cloração preta neste estado de oxidação. O nox (+III) pode ser observado também no mineral manganita, um óxido de manganês hidratado, Mn2O3.H2O, na braunita, 2Mn2O3.MnSiO3 e na hausmannita, Mn3O4.

O manganês no estado de oxidação (+IV) possui poucos compostos conhecidos. Porém, um deles, o óxido de manganês, MnO2, que possui valor comercial. Este composto ocorre na natureza na forma do mineral pirolusita.

O estado de oxidação (+V) é pouco conhecido, conhecendo-se apenas no íon hipomanganato, MnO43+.

O estado de oxidação (+VI) está presente nos manganatos. Estes compostos possuem coloração verde escura. Um mineral que possui traços de manganês (+VI) é a viridina, uma variedade verde de andaluzita, na qual o alumínio é substituído por traços de manganês.3 O MnO42- é um oxidante forte, e só é estável em meios fortemente básicos. Em meio ácido, é oxidado rapidamente a permanganato.1

O estado de oxidação (+VII), apesar de não ser comum, é bastante conhecido no íon permanganato, MnO4-. É caracterizado pela coloração púrpura, bastante intensa, que provém não da transição de elétrons, mas por transferência de carga. Este íon é responsável pela cor violeta da pedra ametista, e é bastante conhecido no composto permanganato de potássio, que é usado na indústria farmacêutica, por sua ação bactericida, e também é utilizado na indústria química por sua ação oxidante, principalmente em sínteses orgânicas. O íon permanganato é bastante instável em meio ácido, se decompondo em MnO2. A ação da luz também acelera a decomposição, sendo necessário o armazenamento das soluções em frascos escuros.1

A importância biológica do manganês se encontra no estado de oxidação (+II), no íon Mn2+, na atividade enzimática animal ou vegetal. Nos mamíferos, faz parte da enzima arginase, produzida no fígado e responsável pela conversão de nitrogenados em uréia, dentro do organismo. Nas plantas, é essencial na enzima fosfotransferase, responsável pelo crescimento da planta.