Sulfato de manganeso

¿Qué es el sulfato de manganeso?

El sulfato de manganeso (II) es un sólido inorgánico formado por los elementos manganeso (Mn), azufre (S) y oxígeno (O). Su fórmula química es MnSO₄. Su forma anhidra (sin agua en su estructura) es un sólido blanco. Sin embargo, posee varias formas hidratadas y todas ellas son sólidos de color rosado.

El sulfato de manganeso, en cantidades muy pequeñas (ínfimas), se utiliza como micronutriente tanto para animales como para humanos, pues es necesario para el funcionamiento normal del organismo.

También se agrega junto con ciertos fertilizantes en suelos deficientes en manganeso para cultivos agrícolas que lo necesitan, como por ejemplo, las plantas de uva.

Por la coloración rosada de sus variedades hidratadas se utiliza en pigmentos que sirven para pintar cerámicas, colorear telas y otros materiales. Además sirve para obtener otros compuestos de manganeso.

El MnSO₄ debe manipularse con cuidado. Su inhalación puede causar problemas respiratorios y producir graves inconvenientes en el sistema nervioso, que incluyen síntomas similares a la enfermedad de Parkinson.

Su exceso puede también causar daño a animales terrestres y acuáticos y plantas.

Estructura del sulfato de manganeso

El sulfato de manganeso anhidro (sin agua en su estructura cristalina) está formado por un ion manganeso en estado de oxidación +2, es decir, Mn²⁺ y un anión sulfato SO₄^2-.

Nomenclatura del sulfato de manganeso

• Sulfato de manganeso (II).
• Monosulfato de manganeso.
• Sulfato de manganeso anhidro MnSO₄
• Sulfato de manganeso monohidratado MnSO_4•H₂O.
• Sulfato de manganeso tetrahidratado MnSO_4•4H₂O.
• Sulfato de manganeso pentahidratado MnSO_4•5H₂O.
• Sulfato de manganeso heptahidratado MnSO_4•7H₂O.

Propiedades del sulfato de manganeso

• Estado físico. El MnSO₄ anhidro (sin agua en su estructura) es un sólido blanco cristalino. Sin embargo, las variedades hidratadas son sólidos de color rosado o rojo pálido.

• Peso molecular. MnSO₄ = 151 g/mol. MnSO_4•H₂O = 169,02 g/mol.
• Punto de fusión. Anhidro MnSO₄ = 700 °C. Monohidrato MnSO_4•H₂O = 400-450 °C. Tetrahidrato MnSO_4•4H₂O = 30 °C.
• Punto de ebullición. Anhidro MnSO₄ = se descompone a 850 °C. Tetrahidrato MnSO_4•4H₂O = 850 °C.
• Densidad. MnSO₄ = 3,25 g/cm³. MnSO_4•H₂O = 2,95 g/cm³
• Solubilidad. Muy soluble en agua: 52 g/100 mL de agua a 5 °C. Soluble en alcohol. Insoluble en éter. Ligeramente soluble en metanol.
• pH. Una solución de MnSO_4•H₂O al 5% tiene un pH de 3,7.
• Propiedades químicas. Al disolverse en agua, el MnSO4 se separa en sus iones Mn²⁺ y SO₄^2-. El ion manganeso (ii) Mn²⁺ en solución ácida o neutra se encuentra unido a 6 moléculas de agua H₂O formando el ion hexaacuomanganeso [Mn(H₂O)₆]²⁺, que es de color rosado. El ion hexaacuomanganeso [Mn(H₂O)₆]²⁺ es bastante resistente a la oxidación. En medio básico (pH alcalino) dicho ion se convierte en el hidróxido de manganeso (ii) Mn(OH)₂, el cual sí se oxida fácilmente, formando compuestos de manganeso (III) y manganeso (IV). El sulfato de manganeso posee varias formas hidratadas, es decir, con agua H₂O en su estructura cristalina. Estos son el monohidrato MnSO_4•H₂O, tetrahidrato MnSO_4•4H₂O, pentahidrato MnSO_4•5H₂O y heptahidrato MnSO_4•7H₂O. Estas formas hidratadas contienen el ion hexaacuomanganeso [Mn(H₂O)₆]²⁺ en sus cristales y por esta razón son sólidos rosados. El monohidrato MnSO_4•H₂O es ligeramente eflorescente, lo que significa que pierde algo de su agua de hidratación lentamente cuando se expone al ambiente.

Obtención del sulfato de manganeso

El MnSO₄ se puede obtener tratando óxido de manganeso (II) MnO, hidróxido manganoso Mn(OH)₂ o carbonato de manganeso (II) MnCO₃ con ácido sulfúrico H₂SO₄.

MnCO₃ + H₂SO₄ → MnSO₄ + H₂O + CO₂

Usos del sulfato de manganeso

• Como complemento nutricional. El sulfato de manganeso en cantidades ínfimas sirve para ciertas funciones del cuerpo humano y de animales. Por ello tiene importancia como compuesto útil en nutrición y se suministra como un suplemento alimenticio. Se utiliza en trazas (cantidades extremadamente pequeñas). Cantidades altas pueden ser muy tóxicas y perjudiciales.
• En medicina veterinaria. El MnSO₄ se administra a las aves de corral (gallinas, pavos, patos y faisanes) para prevenir la deficiencia o falta del elemento manganeso en dichos animales. La falta de manganeso se manifiesta en ellos, por ejemplo, como la enfermedad llamada perosis, que es la deformación de los huesos de las patas de aves jóvenes. Se aplica a la alimentación de estas aves en muy pequeñas cantidades o trazas.
• En agricultura. El sulfato de manganeso se utiliza como micronutriente en fertilizantes para vides y plantaciones de tabaco en suelos deficientes en manganeso. Sin embargo, algunos estudios indican que el exceso de sulfato de manganeso puede inhibir o disminuir la formación de ciertas enzimas importantes para el crecimiento de las plantas y sus brotes. Por ejemplo, se ha encontrado que es tóxico para algunos cultivos como el algodón. El MnSO₄ también tiene uso en fungicidas y junto con ciertos compuestos orgánicos forma parte de ciertos pesticidas.
• En varias aplicaciones. El MnSO₄ hidratado se usa por su coloración para preparar pigmentos inorgánicos que se utilizan en barnices rojos para cerámica, en tintes para imprimir telas y otros materiales. El sulfato de manganeso se emplea en la manufactura de vidrio y con él también se preparan jabones. El MnSO₄ es el material de partida para obtener el metal manganeso de forma electrolítica, esto es, mediante aplicación de electricidad a soluciones acuosas. También permite obtener dióxido de manganeso MnO₂ y carbonato de manganeso MnCO₃. El MnSO₄ además se emplea para análisis químicos y en la formulación de soluciones que se utilizan en experimentos de genética con microorganismos.

Riesgos del sulfato de manganeso

El sulfato de manganeso contiene el ion manganeso (II) (Mn²⁺), el cual puede ser tanto inocuo como tóxico, dependiendo de las cantidades a las que la persona, animal o planta se expone.

El manganeso es esencial para el funcionamiento normal del organismo de humanos, animales y algunas plantas. Pero desafortunadamente también es neurotóxico, es decir, afecta el sistema nervioso y algunas funciones vegetales.

• Cantidades aparentemente seguras. El MnSO₄ administrado con los alimentos en forma de trazas (cantidades extremadamente pequeñas o ínfimas) es considerado generalmente seguro por la Administración de Alimentos y Medicamentos, o FDA (siglas del inglés Food and Drug Administration).
• Cantidades peligrosas. La exposición prolongada o repetida a este compuesto en cantidades apreciables puede causar daño al ser humano y animales. Produce irritación en los ojos y membranas mucosas del tracto respiratorio, anorexia, dolor de cabeza, pérdida del equilibrio, neumonía e infecciones respiratorias. La inhalación crónica causa daños al sistema nervioso, generando el manganismo, temblor en las manos y síntomas típicos de la enfermedad de Parkinson. Por lo tanto, se debe evitar la dispersión del polvo de MnSO₄, usar equipo de respiración y guantes protectores. Es tóxico para la vida acuática y en esta genera efectos a largo plazo. Se debe almacenar en lugares donde no haya acceso al sistema de drenaje o cloacas. Es muy importante evitar que se deseche en el ambiente.

Referencias

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2. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Fifth Edition. Volume A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
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