Versuch 117: Permanganationen als Oxidationsmittel - Einleitung

Kaliumpermanganat ist ein gutes Oxidationsmittel. Das bedeutet, dass Kaliumpermanganat viele andere Stoffe zur Oxidation, also zur Elektronenabgabe bringt.

Um diese Aussage zu bestätigen lassen wir Kaliumpermanganat in folgendem Experiment mit Eisen(II)sulfat, Kaliumiodid, Oxalsäure und sogar mit dem Oxidationsmittel Wasserstoffperoxid reagieren.

Kaliumpermanganat, so viel sei verraten, zeigt wirklich eine außerordentliche Reaktionsbereitschaft, wobei es seine Farbe ändert oder andere Stoffe zur spontanen Zündung bringt. Wem dieser sehr analytische Versuch also zu langweilig erscheint und meint Kaliumpermanganat damit abzustempeln, der sollte genauer auf diesen Seiten nachforschen. Viele andere Experimente zeigen noch mehr der interessanten Reaktionen und Eigenschaften des Kaliumpermanganats.

Sicherheitssymbole

Als Schülerversuch geeignet. Schutzbrille tragen! Gesundheitsschädlich Reizend Wasser-/Umweltgefährdend Brandfördernd Schwermetalle im Sammelgefäß sammeln oder umwandeln.

Chemikalien

  • Kaliumpermanganat
  • Oxalsäure
  • Schwefelsäure verd.
  • Eisen(II)sulfat
  • Stärkelösung
  • Wasserstoffperoxid (3%)
  • Kaliumiodid
  • Ammoniumthiocyanat

Materialien

  • 10 Reagenzgläser
  • Reagenzglashalter
  • 2 Holzspäne

Durchführung

Man füllt vier Reagenzgläser zu einem Drittel mit einer stark verdünnten, noch durchscheinenden, mit Schwefelsäure angesäuerten Lösung von Kaliumpermanganat. Anstatt der Schwefelsäure lässt sich Natriumhydrogensulfat zum ansäuern verwenden, allerdings sollte man auf gar keinen Fall Salzsäure verwenden! Salzsäure bildet mit Kaliumpermanganat giftiges Chlorgas!

Die vier Reagenzgläser werden im Reagenzglashalter positioniert. Nun bereitet man in vier weiteren Reagenzgläsern vier wässrige Lösungen vor:

RG1: Eisen(II)sulfatlösung

RG2: Kaliumiodidlösung

RG3: Oxalsäurelösung

RG4: Wasserstoffperoxidlösung (3%)

Die vier Reagenzgläser werden im Reagenzglashalter hinter den vier Kaliumpermanganatlösungen platziert. Noch sind nicht alle Lösungen angesetzt. Wir benötigen zwei weitere Reagenzgläser.

In das erste der beiden setzt man eine wässrige Ammoniumthiocyanatlösung an. Im anderen Reagenzglas setzt man eine Stärkelösung an. Die Stärkelösung wird hinter dem Reagenzglas mit der Kaliumiodidlösung platziert, die Ammoniumthiocyanatlösung hinter dem Reagenzglas mit der Eisen(II)sulfatlösung. Die beiden Reagenzien dienen zum Nachweis möglicher Reaktionsprodukte. Für die Wasserstoffperoxidlösung und dei Oxalsäurelösung legt man zwei Holzspäne bereit.

Der so vorbereitete Aufbau kann nun verwendet werden:

1. Man gibt Eisen(II)sulfatlösung in das erste Reagenzglas mit Kaliumpermanganatlösung und fügt dann Ammoniumthiocyanatlösung hinzu.

2. Man gibt Kaliumiodidlösung in das zweite Reagenzglas mit Kaliumpermanganatlösung und fügt dann Stärkelösung hinzu.

3. Man gibt Oxalsäurelösung in das dritte Reagenzglas mit Kaliumpermanganatlösung und hält einen brennenden Holzspan in das Reagenzglas.

4. Man gibt Wasserstoffperoxidlösung in das vierte Reagenzglas mit Kaliumpermanganatlösung und hält einen glimmenden Holzspan in das Reagenzglas.

Entsorgung

Die Kaliumpermangantlösungen werden in den Sammelbehälter für Schwermetalle gegeben.

Ergebnisse

Bei der Reaktion 1 entfärbt sich die Kaliumpermanganatlösung. Bei Zugabe von Ammoniumthiocyanatlösung färbt sich der Reagenzglasinhalt dunkelrot.

Bei der Reaktion 2 entfärbt sich das Kaliumpermanganat. Der Inhalt wirkt gelblich/braun. Durch Zugabe von Stärkelösung färbt sich der Reagenzglasinhalt tief blau.

Bei der Reaktion 3 klart sich die Kaliumpermanganatlösung auf. Ein brennender Holzspan erlischt.

Bei der Reaktion 4 klart sich die Kaliumpermanganatlösung auf. Ein glimmender Holzspan flammt kurz auf.

Hinweis: Reaktion 3 und 4 sind auf dem Video in anderer Reihenfolge. Die Glimmspanprobe bei Reaktion 4 ist leider nur sehr schwer zu erkennen.

Bei allen Zugaben hat Kaliumpermanganat eine Reaktion gezeigt. Die entstehenden Produkte wurden durch verschiedene Reagenzien oder mit dem Holzspan nachgewiesen. Im Folgenden befassen wir uns mit den chemischen Reaktionen, die abgelaufen sind. Dazu betrachten wir nur die Ionen, die miteinander reagiert haben.

Reaktion 1: Eisen(II)-Ionen + Permanganat

MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

Reaktion 2: Iodid + Permanganat

2MnO4- + 10I- + 16H+ → 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O

Reaktion 3: Oxalat + Permanganat

2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O

Reaktion 4: Wasserstoffperoxid + Permanganat

2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O

Nachweis Reaktion 1 (Ammoniumthiocyanat):

Gibt man zu einer Eisen(III)-Lösung Ammoniumthiocyanat, entsteht eine tiefrote Färbung. Diese intensive Farbe ist auf den entstehenden Komplex [Fe(SCN)3(H2O)3] zurück zu führen. Die Komplexionen [Fe(SCN)2(H2O)4]+ und [Fe(SCN)(H2O)5]2+ entstehen ebenfalls.

Nachweis Reaktion 2 (Stärkelösung):

Die Stärke bildet einen tiefblauen Komplex mit Iodmolekülen (genauer: Polyiodidanionen, die aber molekularer Iod benötigen, um gebildet zu werden).

Nachweis Reaktion 3 (Holzspanprobe):

Ein brennender Holzspan erlischt im entstehenden Kohlenstoffdioxid.

Nachweis Reaktion 4 (Glimmspanprobe):

Ein glimmender Holzspan leuchtet im entstehenden Sauerstoff auf.

Wie eingangs schon erwähnt zeigen diese Experimente gebündelt viele typische Reaktionen des Kaliumpermanganats. Einige weitere finden sich im Fundus dieser Experimentesammlung.

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