Chemische Experimente    

Experiment des Monats
April 2005

Reduktion von Permanganat

Die Reduktion von Permanganat-Ionen ist abhängig vom pH-Wert. Erkennbar ist dies an den Farbänderungen während der Reaktion. In saurer Lösung entfärbt sich die violette Lösung, im neutralen Medium tritt eine Braunfärbung auf, die basische Lösung wird dunkelgrün.

Experiment des Monats Experiment des Monats

Geräte und Chemikalien:
Kaliumpermanganat, Zink, verdünnte Schwefelsäure, verdünnte Natronlauge, Natriumsulfit
Reagenzgläser, Becherglas.

Durchführung:
Drei Reagenzgläser mit 0,1%iger KMnO4-Lösung füllen. Ein Reagenzglas mit verd. Schwefelsäure (keine Salzsäure verwenden, da dann Chlorgas entsteht!) ansäuern. In eine Lösung verd. Natronlauge geben. Zur sauren Lösung etwas Zinkpulver geben. Es beginnt eine lebhafte Gasentwicklung und die Lösung entfärbt sich. Der neutralen und basischen Lösung 1%ige Na2SO3-Lösung zugeben. Hier beobachtet man eine Farbänderung nach braun bzw. grün, wobei sich in der braunen Lösung ein Niederschlag bildet.

Erklärung:
Die Reduzierbarkeit von Permanganat ist abhängig von der Protonenkonzentration, und somit vom pH-Wert. In saurer Lösung erfolgt die Reduktion von der Oxidationsstufe +VII (Permanganat) zu +II (Mn2+). In neutraler Lösung endet die Reduktion bei +IV (Mn(OH)4 bzw. MnO2 = Braunstein), in basischer Lösung entsteht Manganat(VI) (MnO42-):

sauer:  MnO4- + 5 e- + 8 H+ -> Mn2+ + 4 H2O
neutral:  MnO4- + 3 e- + 4 H+ -> MnO2 + 2 H2O
basisch:  MnO4- + e- -> MnO42-

In der sauren Lösung entsteht aus Zink + Schwefelsäure Wasserstoff, der das Permanganat reduziert. Sulfit (SO32-) wird zu Sulfat (SO42-) oxidiert. Alternativ können auch andere Reduktionsmittel verwendet werden, z.B. Ascorbinsäure, FeSO4, Glucose (in basischer Lösung). Wird Zink in die basische Lösung gegeben, erfolgt eine direkte Reduktion des Permanganats durch Zink, es entsteht kein Wasserstoff.

Gefahren: ätzend brandfördernd gesundheitsschädlich
Schwefelsäure und Natronlauge sind ätzend, Kaliumpermanganat ist brandfördernd und gesundheitsschädlich

Entsorgung:
Die Lösungen kommen zum Schwermetall-Abfall.

Literatur & Links:
Lehrbücher der Anorganischen Chemie

März 2005: Fehling-Reaktion

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Seite erstellt am: Donnerstag, 31. März 2005, A. Schunk, GDCh, Frankfurt/Main.

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