Manganometrie 
      (Chemie der Oberstufe) 
       
      
         
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                ursprüngliche 
                    Bedeutung 
                     (Anfang 8. Klasse)  | 
                spätere 
                    Bedeutung 
                    (Ende 8. Klasse)  | 
                neue 
                    Bedeutung 
                    (Zusatz der Oberstufe)  
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                | Oxidation | 
                Sauerstoffaufnahme  | 
                Elektronenabgabe  | 
                Erhöhung der Oxidationszahl  | 
               
               
                | Reduktion | 
                Sauerstoffabgabe  | 
                Elektronenaufnahme  | 
                Erniedrigung der Oxidationszahl  | 
               
             
            
           | 
         
       
       
        Folgende Angaben liegen vor:  
        In saurer Lösung werden Nitritionen( NO2- - 
        Ionen) zu Nitrationen oxidiert. Die Permanganationen (MnO4- 
        - Ionen) werden dabei zu Mangan(II)-ionen reduziert! 
         
         
        Versuchsbeschreibung:  
      
        
          | Ein Reagenzglas wird mit ca. 3 ml einer 
            schwefelsauren Kaliumpermanganatlösung gefüllt. (1 Kristall 
            KMnO4 auf 3 ml H2O mit 0,5 ml H2SO4 
            ). Zu der Lösung werden dann einige Tropfen Natriumnitritlösung 
            (NaNO2) gegeben.  | 
         
       
      Wir versuchen die Reaktionsgleichung nun schrittweise 
        zu erstellen:  
      
         
          |   | 
          Reduktion:  | 
               MnO4- 
                                  
              
            Mn 2+ | 
          Mangan der Oxidationsstufe VII geht in 
            Mangan(II) über.  | 
         
         
          |   | 
          Oxidation:  | 
                NO2- 
                                   
              
            NO3- 
               | 
          Die Oxidationszahl des Stickstoff erhöht 
              sich von (III) in  NO2- 
              auf (V) 
              in NO3-   | 
         
       
        
      Wir gleichen 
        nun mit Elektronen aus...  
      
         
          |   | 
          Reduktion:  | 
           MnO4- 
                 + 5 e-                   
              
            Mn 2+ | 
          Da die Oxidationsstufe von Mangan von 
            (VII) auf (II) sinkt, müssen demzufolge 5 Elektronen aufgenommen 
            werden.  | 
         
         
          |   | 
           
            Oxdiation:  | 
           NO2- 
                                                
              
            NO3- 
              + 2 e- | 
           
            Da sich die Oxidationszahl von Stickstoff von (III) in  NO2- 
            auf (V) 
            in NO3- erhöht, müssen 
            demzufolge 2 Elektronen abgegeben werden. | 
         
         
          |   | 
            | 
            | 
            | 
            | 
         
       
       Wir sorgen nun für einen Ladungsausgleich 
      auf beiden Seiten.  
      
         
          |   | 
          Reduktion:  | 
           MnO4- 
                 + 5 e-    + 
            8 H+        
            Mn 2+  | 
          Bei der Durchführung des Ladungsausgleiches 
            stehen H+- Ionen stets auf der Seite der Elektronen, d.h. 
            auf der Seite des Oxidationsmittels. | 
         
         
          |   | 
           
            Oxdiation:  | 
           NO2- 
                                                 
              
            NO3- 
              + 2 e-  + 2H+ | 
           
            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- 
                 + 5 e-    + 
            8 H+        
            Mn 2+ + 4 H2O /*2 | 
          Die Anzahl der abgegebenen und der aufgenommenen 
            Elektronen muss stets gleich sein.  | 
         
         
          |   | 
           
            Oxdiation:  | 
           NO2- 
              + H2O                        
              
            NO3- 
              + 2 e-  + 2H+ /*5 | 
          Deshalb ermitteln wir nun das kgV. 
             | 
         
         
          |   | 
            | 
            | 
            | 
            | 
         
       
      
         
          |   | 
          Reduktion:  | 
          2 MnO4- 
                 + 10 e-    + 
            16 H+    2 
            Mn 2+ + 8 H2O  | 
          Die Anzahl der abgegebenen und der aufgenommenen 
            Elektronen muss stets gleich sein.  | 
         
         
          |   | 
           
            Oxdiation:  | 
          5 NO2- 
              + 5 H2O                      
             5 
            NO3- 
              + 10 e-  + 
            10 H+  | 
          Deshalb ermitteln wir nun das kgV. 
             | 
         
         
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            | 
         
       
      Nun wird die linke und rechte Seite der Reaktionsgleichung 
        addiert... 
        Die Elektronen werden nicht mehr aufgelistet, 
         
      
         
          |   | 
          2 MnO4- 
              + 16 H+ + 5 NO2- 
              + 5 H2O       
             2 
            Mn 2+ + 8 H2O + 5 NO3- 
              + 10 H+  | 
         
       
      Da wir sowohl 
        auf der linken als auch auf der rechten Seite der Reaktionsgleichung noch 
        H+ Ionen haben, werden 10 H+ Ionen sowie 5 H2O 
        auf beiden Seiten gekürzt. 
      
         
          |   | 
          2 MnO4- 
              + 6 H+ + 5 NO2- 
                                  
             2 
            Mn 2+ + 3 H2O + 5 NO3- 
              | 
         
       
      Nun gilt es die Gegenionen zu ermitteln. 
      
        
          linke Seite:   Natriumnitritlösung 
            -> 5 Na+ 
            Kaliumpermanganat -> 
            2 K+ 
            Schwefelsäure -> 
            3 SO42- | 
            | 
          rechte Seite:  
            Natriumnitratlösung 
            -> 5 Na+ 
            Mangansulfat-> 
            2 
            SO42- 
            Kaliumsulfat -> 
            1 SO42- ; 2 K+ | 
         
       
      Also können wir folgende Gesamtreaktionsgleichung(Stoffgleichung) 
        aufstellen:  
      
         
          |   | 
           5 NaNO2 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 
             5 NaNO3 + 2 MnSO4 + K2SO4 + 3 H2O | 
         
       
       
       
       |