Die Oxidationsstufen des Mangans

von Sissy Freund

Thema Erweiterung des Redox-Begriffs
Klasse 11-13
Art Schülerversuch
Schlagworte Kaliumpermanganat Mangan Oxidationsstufen Redoxreaktion

Protokoll als PDF zum Ausdrucken DOCX herunterladen zum Bearbeiten

Ziel des Versuchs In diesem Versuch sollen die verschiedenen Oxidationsstufen von Mangan visualisiert werden. Weiterhin wird die Abhängigkeit dieser von dem vorhandenen pH-Wert herausgearbeitet.

Vorbemerkung

In diesem Versuch sollen die verschiedenen Oxidationsstufen von Mangan visualisiert werden. Weiterhin wird die Abhängigkeit dieser von dem vorhandenen pH-Wert herausgearbeitet. Die SuS sollten den erweiterten Redoxbegriff kennen und die Farben der verschiedenen Oxidationsstufen von Mangan.

Materialien

3 Reagenzgläser mit Stopfen, Reagenzglasständer, Pasteurpipette, Spatel

Chemikalien

Natriumsulfit, verd. Natronlauge, verd. Schwefelsäure, verd. Kaliumpermanganatlösung

Gefahrstoffe

Gefahrstoff	H-Sätze	P-Sätze	GHS-Piktogramme
Kaliumpermanganat	H272, H302, H410	–
Schwefelsäure 10%	H319, H315	P280, P302+P352, P305+P351+P338
Natronlauge 0,1 M	H314	P280, P305+P351+P338, P310
Natriumsulfit wasserfrei	–	–	–

Durchführung

In jedes Reagenzglas werden zwei Spatelspitzen Natriumsulfit gegeben. anschließend werden diese mit dest. Wasser bis zu circa einem Drittel gefüllt, mit dem Stopfen verschlossen und solang geschüttelt, bis sich das Salz gelöst hat. Nun werden in das erste Reagenzglas circa 6 Tropfen verd. Schwefelsäure und in das zweite 6 Tropfen verd. Natronlauge gegeben. Danach werden in alle drei Reagenzgläser je 4 Tropfen verd. Kaliumpermanganat-Lösung hinzugefügt.

Beobachtung

Im sauren Milieu entfärbt sich die Lösung, im basischen Milieu verfärbt sich die Lösung grün und im neutralen Milieu braun.

Abbildungen

Abbildung 4: Entfärbung im sauren Milieu (links), brauner Niederschlag im neutralen Milieu (Mitte), Grünfärbung im basischen Milieu (rechts)

Deutung

Es findet jeweils eine Redoxreaktion statt, wobei die Permanganat-Ionen reduziert werden. Findet die Redoxreaktion in einer Lösung mit einem niedrigeren pH-Wert als 7 statt, werden sie bis zur Oxidationsstufe II reduziert, in neutraler Lösung bis zur Oxidationsstufe IV und in alkalischer Lösung bis zur Oxidationsstufe VI.

saures Milieu:

2MnO₄^-_(aq) + 5SO₃^2-_(aq) + 6H⁺_(aq) → 2Mn²⁺_(aq) + 5SO₄^2-_(aq) + 3H₂O_(l)

im neutralen Milieu:

2MnO₄^-_(aq) + 3SO₃^2-_(aq) + 2H⁺_(aq) → 2MnO_2(s) + 3SO₄^2-_(aq) + H₂O_(l)

basisches Milieu:

2MnO₄^-_(aq) + SO₃^2-_(aq) + 2OH^-_(aq) → 2MnO₄^2-_(aq) + SO₄^2-_(aq) + H₂O_(l)

Entsorgung

Entsorgung in Brandfördernde Abfälle.

Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse

Dieser Versuch kann auch als Schauversuch verwendet werden, wenn zunächst Kaliumpermanganat in dest. Wasser gelöst, dann eine Lösung von Natriumsulfit und verd. Schwefelsäure zugegeben und anschließend gerade so viel verd. Natronlauge hinzugefügt wird, dass sich die Lösung grün färbt.

Literatur

Dr. Sven Sommer, http://netexperimente.de/chemie/115.htmL (zuletzt aufgerufen am 09.08.2013 um 8.30 Uhr)