Reaktionsgleichungen ->Redoxreaktionen: Manganometrie

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 (SO₄^2- ) 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:	SO₃^2- SO₄^2-	Die Oxidationszahl des Stickstoff erhöht sich von (III) in SO₃^2- auf (V) in SO₄^2-

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:	SO₃^2- SO₄^2- + 2 e^-	Da sich die Oxidationszahl von Schwefel von (IV) in SO₃^2- auf (VI) in SO₄^2- 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:	SO₃^2- SO₄^2- + 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:	SO₃^2- + H₂O SO₄^2- + 2 e^- + 2 H⁺ /*3	Deshalb ermitteln wir nun das kgV.

	Reduktion:	2 MnO₄^- + 6 e^- + 8 H⁺ 2 MnO₂ + 4 H₂O
	Oxdiation:	3 SO₃^2- + 3 H₂O 3 SO₄^2- + 6 e^- + 6 H⁺

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

2 MnO₄^- + 8 H⁺ + 3 SO₃^2- + 3 H₂O

2 MnO₂ + 4 H₂O + 3 SO₄^2- + 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.

2 MnO₄^- + 2 H⁺ + 3 SO₃^2-

2 MnO₂ + 1 H₂O + 3 SO₄^2-

Nun gilt es die Gegenionen zu ermitteln.

linke Seite:
Natriumsulfitlösung -> 6Na⁺
Kaliumpermanganat -> 2 K⁺
Schwefelsäure -> SO₄^2-

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