# Hypomanganate

En chimie, l'hypomanganate, également appelé manganate(V) ou tétraoxidomanganate(3−), est un anion (ion négatif) trivalent composé de manganèse et d'oxygène, de formule MnO$_4$$^{3-}$.
Les hypomanganates sont habituellement bleu vif$^,$. L'hypomanganate de potassium K$_3$MnO$_4$ est le sel le plus connu, mais l'hypomanganate de sodium Na$_3$MnO$_4$, l'hypomanganate de baryum Ba$_3$(MnO$_4$)$_2$ et le sel mixte de potassium et de baryum KBaMnO$_4$ sont également connus. L'anion peut remplacer le phosphate PO$_4$$^{3-}$ dans des variants synthétiques des minéraux apatite$^,$ et brownmillérite.

## Historique

L'anion manganate(V) a été signalé pour la première fois en 1946 par Hermann Lux, qui synthétisa l'hypomanganate de sodium bleu intense en faisant réagir l'oxyde de sodium Na$_2$O et le dioxyde de manganèse MnO$_2$ dans du nitrite de sodium NaNO$_2$ fondu à 500 °C$^,$. Il cristallisa aussi le sel à partir de solutions concentrées (50 %) d'hydroxyde de sodium sous forme de décahydrate Na$_3$MnO$_4$·10H$_2$O.

## Structure et propriétés

Le manganate(V) est un oxyanion tétraédrique structurellement similaire au sulfate, au manganate et au permanganate. Comme attendu pour un complexe tétraédrique avec une configuration électronique d$^2$, l'anion a un état fondamental triplet.
L'anion est une espèce bleu vif avec une absorption dans le visible maximale à la longueur d'onde λ$_{max}$ = 670 nm (ε = 900 dm$^3$ mol$^{−1}$ cm$^{−1}$)$^,$.

## Stabilité

L'hypomanganate est instable vis-à-vis de la dismutation en manganate(VI) et en dioxyde de manganèse$^,$. Les potentiels d'électrode estimés à pH 14 sont$^,$$^,$ :
    MnO$_4$$^{2−}$ + e$^−$ $\rightleftarrows$ MnO$_4$$^{3−}$ E = +0,27 V
    MnO$_4$$^{3−}$ + e$^−$ + 2 H$_2$O $\rightleftarrows$ MnO$_2$ + 4 OH$^−$ E = +0,96 V
Cependant, la réaction est lente dans les solutions très alcalines (avec une concentration en OH$^−$ supérieure à 5–10 mol/L)$^,$.
La dismutation est supposée passer par un intermédiaire protoné, la constante de dissociation acide de la réaction HMnO$_4$$^{2−}$ $\rightleftarrows$ MnO$_4$$^{3−}$ + H$^+$ étant estimée à pK$_a$ = 13.7 ± 0.2. Cependant, K$_3$MnO$_4$ a été co-cristallisé avec Ca$_2$Cl(PO$_4$), permettant l'étude du spectre UV–visible de l'ion hypomanganate$^,$.

## Préparation

Les hypomanganates peuvent être préparés par réduction prudente des manganates avec un sulfite, du peroxyde d'hydrogène ou du mandelate.
Les hypomanganates peuvent également être préparés par une méthode à l'état solide sous flux d'O$_2$ autour de 1000 °C$^,$$^,$$^,$. Ils peuvent être aussi préparés par des voies basse température telle que la synthèse hydrothermale ou la croissance sous flux. Il est produit en dissolvant du dioxyde de manganèse dans du nitrite de sodium fondu.

## Utilisation

Le composé fluorovanadate de strontium Sr$_5$(VO$_4$)$_3$F, avec l'hypomanganate substitué par des unités orthovanadate, a été étudié pour de potentielles utilisations dans des lasers proche infrarouge.
Le sel de baryum Ba$_3$(MnO$_4$)$_2$ a d'intéressantes propriétés magnétiques.

## Composés apparentés

En théorie, l'hypomanganate devrait être la base conjuguée de l'acide hypomanganique H$_3$MnO$_4$. Cet acide ne peut être obtenu à cause de sa dismutation rapide, mais sa troisième constante de dissociation acide a été estimée par la technique de radiolyse pulsée :
    HMnO$_4$$^{2−}$ $\rightleftarrows$ MnO$_4$$^{3−}$ + H$^+$ pK$_a$ = 13.7 ± 0.2
Les esters cycliques de l'acide hypomanganique sont soupçonnés être des intermédiaires dans l'oxydation des alcènes par le permanganate.