Manganometria

Manganometria alebo permanganometria je metóda chemickej kvantitatívnej analýzy. Ide o redoxnú titráciu, v ktorej sa využíva manganistan na meranie množstva analytu prítomného v neznámej chemickej vzorke.^[1][2] Skladá sa z dvoch krokov:

• štandardizcácia roztoku manganistanu draselného, napríklad pomocou roztoku šťaveľanu sodného alebo kyselinou šťaveľovou,^[2]
• titrácia analytu roztokom manganistanu draselného.

Počas manganometrie sa využíva roztok manganistanu draselného na stanovenie rôznych analytov.

Manganometria umožňuje detekciu a kvantitatívne stanovenie rôznych látok v roztoku, napríklad zlúčeniny železa, šťaveľany, dusitany, jodidy, tiosírany, siričitany, peroxidu vodíka a iných.^[2]

Roztok manganistanu draselného je pri manganometrii bezfarebných roztokov priamo i indikátorom – pri nadbytku manganistanu draselného po dosiahnutí bodu ekvivalencie spôsobuje fialové sfarbenie roztoku.^[2][3] Pri titrácii farebných roztokov možno využiť redoxné indikátory.^[3] Okrem toho je možné použiť i spektrofotometrické stanovenie.^[4]

Reakcia

V závislosti na podmienkach, pri ktorých titrácia prebieha, sa mangán v manganistane redukuje z oxidačného stavu +VII na +VI, +IV alebo +II.

Vo väčšine prípadov prebieha manganometria vo veľmi kyslých roztokoch, v ktorých prebieha nasledovná elektrochemická reakcia:^[2][5]

MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 e⁻ → Mn²⁺ + 4 H₂O; E° = +1,51 V^[6]

čo naznačuje, že v kyslom roztoku je KMnO₄ veľmi silným oxidačným činidlom, ktoré je schopné oxidovať Fe²⁺ (E°_{Fe³⁺/Fe²⁺} = +0,77 V), Sn²⁺ (E°_{Sn⁴⁺/Sn²⁺} = +0,2 V) a dokonca i Cl⁻ (E°_Cl2/Cl⁻ = +1,36 V). Na okyslenie roztoku sa používa kyselina sírová, pretože ostatné kyseliny s manganistanom reagujú (napríklad kyselina chlorovodíková sa oxiduje na plynný chlór).^[3]

V slabo kyslom roztoku však MnO₄^- nemôže prijať 5 elektrónov a redukovať sa na Mn²⁺. Namiesto toho prijíma len tri elektróny a tvorí zrazeninu MnO₂ podľa reakcie:^[2]

MnO₄^- + 4 H⁺ + 3 e⁻ → MnO₂ + 2 H₂O; E° = +0,59 V^[3]

Niektoré zdroje uvádzajú nasledovnú rovnicu:^[3][7]

MnO₄^- + 2 H₂O + 3 e⁻ → MnO₂ + 4 OH^-

V silne zásaditom roztoku, kde je kocentrácia c_(NaOH) >1 mol dm⁻³, prijíma manganistan len jeden elektrón a vzniká z neho mangánan:

MnO₄^- + e⁻ → MnO₄^2- ; E° = +0.56 V^[8]

Referencie

1. Redox titrations: Permanganometry. In: University Chemistry, Vol. 1. C. Parameshwara Murthy. New Age International, 2008. ISBN 81-224-0742-0. p.632
2. manganometria. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 438.
3. Manganometrické stanovení kyseliny šťavelové
4. BESSEN, Nathan P.; BERTELSEN, Erin R.; SHAFER, Jenifer C.. Permanganometric Titration for the Quantification of Purified Bis(2,4,4-trimethylpentyl)dithiophosphinic Acid in n -Dodecane. ACS Omega, 2021-03-30, roč. 6, čís. 12, s. 8463–8468. Dostupné online [cit. 2022-10-01]. ISSN 2470-1343. DOI: 10.1021/acsomega.1c00254. (po anglicky)
5. https://books.google.com/books?id=XQIIAQAAIAAJ Volumetric analysis, Vol 2. Izaak Maurits Kolthoff, Heinrich Menzel, Nathaniel Howell Furman. J. Wiley & Sons, inc., 1929. page 297
6. Table of standard reduction potentials. In: Chemistry and chemical reactivity. John C. Kotz, Paul Treichel, John R. Townsend. Cengage Learning, 2008. ISBN 0-495-38703-7. p. 920
7. Manganometrie – Web o chemii, elektronice a programování [online]. z-moravec.net, [cit. 2022-10-01]. Dostupné online.
8. Louis Rosenfeld. Four Centuries of Clinical Chemistry. CRC Press, 1999, p. 72-75.

Zdroj

Chemický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Permanganometry na anglickej Wikipédii.