Reaktionsgleichungen:
Redoxreaktionen in der anorganischen Chemie
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Manganometrie

(Chemie der Oberstufe)

   
 
ursprüngliche Bedeutung
(Anfang 8. Klasse)
spätere Bedeutung
(Ende 8. Klasse)
neue Bedeutung
(Zusatz der Oberstufe)
Oxidation
Sauerstoffaufnahme
Elektronenabgabe
Erhöhung der Oxidationszahl
Reduktion
Sauerstoffabgabe
Elektronenaufnahme
Erniedrigung der Oxidationszahl


Folgende Angaben liegen vor:

In schwachsaurer Lösung werden die Permanganationen (MnO4- - Ionen) zu Braunstein (MnO2)-> Mangan(IV) reduziert!
Sulfitionen (SO3- - Ionen) werden zu Sulfationen (SO42- )  oxidiert.

Versuchsbeschreibung:

Ein Reagenzglas wird mit ca. 3 ml einer schwefelsauren Kaliumpermanganatlösung gefüllt. (1 Kristall KMnO4 auf 3 ml H2O ). Zu der Lösung werden dann einige Tropfen Natriumsulfitlösung (NaSO3) gegeben.

Wir versuchen die Reaktionsgleichung nun schrittweise zu erstellen:

  Reduktion:      MnO4-                       MnO2 Mangan der Oxidationsstufe VII geht in Mangan(IV) über.
  Oxidation:       SO32-                       SO42-  

Die Oxidationszahl des Stickstoff erhöht sich von (III) in  SO32- auf (V) in SO42-


Wir gleichen nun mit Elektronen aus...

  Reduktion:  MnO4-      + 3 e-                   MnO2 Da die Oxidationsstufe von Mangan von (VII) auf (IV) sinkt, müssen demzufolge 3 Elektronen aufgenommen werden.
 

Oxdiation:


SO32-
                                   SO42-     + 2 e-

Da sich die Oxidationszahl von Schwefel von (IV) in SO32- auf (VI)
in SO42- erhöht, müssen demzufolge 2 Elektronen abgegeben werden.
         

Wir sorgen nun für einen Ladungsausgleich auf beiden Seiten.

  Reduktion:  MnO4-  + 3 e-    + 4H+      MnO2 Bei der Durchführung des Ladungsausgleiches stehen H+- Ionen stets auf der Seite der Elektronen, d.h. auf der Seite des Oxidationsmittels.
 
Oxdiation:
 SO32-                       SO42-     + 2 e-   + 2 H+ 
Da die Reaktion in saurer Lösung erfolgt, nimmt man den Ladungsausgleich mit H+ - Ionen vor.

Wir sorgen nun für einen Atomausgleich. Dieser erfolgt durch hinzufügen von H2O

  Reduktion:   MnO4-  + 3 e-    + 4H+      MnO2 + 2 H2O /*2 Die Anzahl der abgegebenen und der aufgenommenen Elektronen muss stets gleich sein.
 
Oxdiation:
  SO32-         +  H2O          SO42-     + 2 e-   + 2 H+ /*3 Deshalb ermitteln wir nun das kgV.
         
  Reduktion: MnO4-      + 6 e-    + 8 H+   2 MnO2 + 4 H2O  
 
Oxdiation:
 3 SO32-         + 3 H2O          3 SO42-     + 6 e-   + 6 H+   
         

Nun wird die linke und rechte Seite der Reaktionsgleichung addiert...
Die Elektronen werden nicht mehr aufgelistet,

  MnO4-   + 8 H+  + 3 SO32-     + 3 H2O   2 MnO2 + 4 H2O + 3 SO42-  + 6 H+ 

Da wir sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung noch H+ Ionen haben, werden6 H+ Ionen sowie 3 H2O auf beiden Seiten gekürzt.

  MnO4-   + 2 H+  + 3 SO32-               2 MnO2 + 1 H2O + 3 SO42-  

Nun gilt es die Gegenionen zu ermitteln.

linke Seite:
Natriumsulfitlösung -> 6Na+
Kaliumpermanganat -> 2 K+
Schwefelsäure -> SO42-
  rechte Seite:
Natriumsulfat -> 6Na+
Kaliumsulfat -> 2 K+

Also können wir folgende Gesamtreaktionsgleichung(Stoffgleichung) aufstellen:

  3 Na2SO3 + 2 KMnO4 + H2SO4 2 MnO2 + H2O+ 3 Na2SO4 + K2SO4