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Vorlesungsversuche in der Anorganischen Chemie

Stufenweise Reduktion von Permanganat

Versuchsdurchführung

Reduziert man eine Permanganat-Lösung, MnO4, mit Natriumperborat, Na2[B2(O2)2(OH)4], so werden innerhalb von 1-2 Minuten mehrere Farbübergänge beobachtet, die verschiede Oxidationsstufen des Mangans anzeigen. Aufgrund dieser Farbübergänge wird Permanganat auch als mineralisches Chamäleon bezeichnet.

1. Schritt

Vorbereitung

2. Schritt

Eine Spatelspitze Natriumperborat wird zu der stark alkalischen verdünnten Permanganatlösung gegeben.

3. Schritt

Anfangs ist die Lösung durch Permanganat violett gefärbt.

4. Schritt

Nach einiger Zeit tritt eine Grünfärbung der Lösung ein, die vom Manganat(VI) hervorgerufen wird.

5. Schritt

Nach einigen Minuten zeigt sich die bläuliche Färbung des wenig beständigen Manganats(V).

6. Schritt

Den Schluss der Reaktion markiert die anfänglich klare, braune Lösung von Manganat(IV), die nach einiger Zeit trübe wird, weil sich das Manganat(IV) in unlösliches Mangandioxid (Braunstein) umwandelt.

Abb.
1. Schritt

Vorbereitung

Abb.
2. Schritt

Eine Spatelspitze Natriumperborat wird zu der stark alkalischen verdünnten Permanganatlösung gegeben.

Abb.
3. Schritt

Anfangs ist die Lösung durch Permanganat violett gefärbt.

Abb.
4. Schritt

Nach einiger Zeit tritt eine Grünfärbung der Lösung ein, die vom Manganat(VI) hervorgerufen wird.

Abb.
5. Schritt

Nach einigen Minuten zeigt sich die bläuliche Färbung des wenig beständigen Manganats(V).

Abb.
6. Schritt

Den Schluss der Reaktion markiert die anfänglich klare, braune Lösung von Manganat(IV), die nach einiger Zeit trübe wird, weil sich das Manganat(IV) in unlösliches Mangandioxid (Braunstein) umwandelt.

Abb.1
Film zur stufenweisen Reduktion von Kaliumpermanganat

Erklärung

Im ersten Schritt erfolgt die Reduktion von Permanganat zum grünen Manganat(VI). Dabei wird, wie in den folgenden Schritten, die Peroxidgruppe des Perborats zu Sauerstoff oxidiert.

4MnO4+ [B2(O2)2(OH)4]2+ 4OH 4MnO42+ 2[B(OH)4]+ 2O2

Die nächste Stufe ist die Reduktion des Manganat(VI) zum blauen Manganat(V).

4MnO42+ [B2(O2)2(OH)4]2+ 4OH 4MnO43+ 2[B(OH)4]+ 2O2

Im letzten Schritt reagiert Manganat(V) zum braunen Manganat(IV).

4MnO43+ [B2(O2)2(OH)4]2+ 4OH 4MnO44+ 2[B(OH)4]+ 2O2

Manganat(IV) ist in wässriger Lösung besonders instabil und wandelt sich in das unlösliche, dunkelbraune Mangandioxid, MnO2, um.

Tab.1
NameFormelOxidationsstufe von ManganFarbe
Permanganat MnO4 +VIIviolett
Manganat MnO42 +VIgrün
Hypomanganat MnO43 +Vblau
Manganit MnO44 +IVbraun
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