24 svar
281 visningar
Hejhej! 672
Postad: 16 maj 2022 21:43

Permangatjoner reduceras, bara i sur lösning?

Hej! Jag stötte på en fråga som löd: 

"vilken egenskap gör permanganatjoner så användbara vid redoxtitreringar?"

Svaret var:

"permanganatjoner, som är starkt lika, är starka oxidationsmedel.

I sur lösning reduceras de till färglösa Mn^2+-joner. De fungerar alltså samtidigt som oxidationsmedel & som indikator. obs. reaktionen sker bara i sur lösning."

Min fråga är hur kommer det sig att reaktionen bara sker i sur lösning?

 

Tack på förhand!

Mvh

Zockimon 384
Postad: 16 maj 2022 23:06

Jag tror du kommer att se det själv om du ställer upp ekvationen för redoxreaktionen.  :)

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 16 maj 2022 23:20

Permanganatjonen är ett oxidationsmedel bådei sur,neutral och basisk lösning,men det bildas olika ämnenav den beroende på pH: i sur läsning blir det krom(III)joner, (blekrosa), i basisk lösning bildas det manganatjoner  (mörkgröna) och i neutral lösning bildas  det brunsten MgO.

Hejhej! 672
Postad: 17 maj 2022 15:57

Ah ok tack för svar!

Jag vet dock inte hur jag ska ställa upp reaktionen:( Antar att det ska finnas hydroxidjoner, H^+, då det är en sur lösning och på produktsidan av resktionspilen ska det ju finnas Mn^2+-joner men jag vet inte hur deras beteckning är innan:(

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 17 maj 2022 16:15

Börja med att skriva de reaktanter och produkter som du känner till. Eftersom vi inte vet vad som skall oxideras, kan vi skriva lagom många elektroner på reaktantsidan.  

Hejhej! 672
Postad: 19 maj 2022 11:01

sur lösning reduceras de till färglösa Mn^2+-joner.

Reduktion: MnO4^- +? e^- ----> Mn^2+ 2O2

Jag får inte i hop det, borde inte Mn bli ännu mer negativt om den reduceras (tar upp elektroner)?

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 19 maj 2022 12:53

Vilket oxidationstal har mangan  i permanganatjonen? Vilket oxidationstal har mangan i Mn2+? Hur många steg har mangan reducerats?

Zockimon 384
Postad: 19 maj 2022 13:00 Redigerad: 19 maj 2022 13:12

Steg 1

Vilken formell oxidationsnivå har Mangan i permanganat?

Man räknar att varje syreatom drar 2 elektroner ifrån metallet. Exempelvis i Braunstein MnO2 har Mangan en formell oxidationsnivå av +4 och kallas därför mangan(IV)oxid. Sedan tar man också hänsyn till nettoladdningen av ett ion. 
Som Mn2+ jon har mangan oxidationsnivå +2. 

Vilken formell oxidationsnivå har mangan i permanganat? 

Om du vet det kan du ser hur många elektroner permanganat behöver för att komma till Mn2+.

Om du vet det kan du går till steg 2 där man ser hur många H+ det behövs för att bli av med "O" i permanganat. 

(eller du kika i en lista med standartpotentialer, där brukar stå hela ekvationen)

Syra ändra inte sin oxidationsnivå i denna reaktion och stannar vid -2. I stället binder den med H+ och blir vatten.

 

 

https://sv.frwiki.wiki/wiki/Liste_de_potentiels_standard

Där finns standartpotentialer för permangat både i sur och neutral lösning.

 


Och om du ser formeln sedan kommer du att förstå varför en sur lösning är så viktig för stark oxidationskraft och vad händer i neutral lösning. 




 

Hejhej! 672
Postad: 19 maj 2022 13:14

Tack för svar!:) 

Reduktion: Mn(s) ---> Mn^2+(aq) + 2e^-

Oxidation: 2H^+(aq)+ 2e^- ---> H2(g)

Redoxreaktion: Mn(s) + 2H^+(aq) ---> Mn^2+(aq) + H2(g) 

 

Skulle det kunna vara så här?

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 19 maj 2022 13:22
Hejhej! skrev:

Tack för svar!:) 

Reduktion: Mn(s) ---> Mn^2+(aq) + 2e^-

Oxidation: 2H^+(aq)+ 2e^- ---> H2(g)

Redoxreaktion: Mn(s) + 2H^+(aq) ---> Mn^2+(aq) + H2(g) 

 

Skulle det kunna vara så här?

Har du börjat med  en helt annan uppgift nu? Gör en ny tråd om den uppgiften i så fall.

Uppgiften i den här tråden handlar om permanganatjoner som reduceras till Mn(III)-joner.

I så fall är din nästa uppgift att räkna ut vilket oxidationstal mangan har i permanganatjonen.

Zockimon 384
Postad: 19 maj 2022 13:42

Det är en bra ekvation för reaktion av mangan med vatten.

Om jag kommer ihåg skulle du svara varför permanganat MnO4- är en så bra oxidationsmedel... 

 

https://sv.frwiki.wiki/wiki/Liste_de_potentiels_standard
Du kan söker här efter reaktionen av permanganat. Den finns två gånger, en gång för hög pH och en vid neutral. 

Hejhej! 672
Postad: 24 maj 2022 10:08

Hej okej tack för svar båda två! Jo precis jag skulle svara varför MnO4^- var ett så bra oxidationsmedel men det jag blev förvirrad över är varför reaktionen bara sker i sur lösning:( men om jag ska kolla på oxidationstalen då borde det kanske bli så här

Syre: oxidationstal -2

Det finns 4 ST syre alltså 4*-2 = -8

Jonladdningen är - 1 alltså vill vi en fast ha +7 så 

Mn: oxidationstal: +7?

Men hur ska man kunna veta hur många gånger Mn reduceras?

Zockimon 384
Postad: 24 maj 2022 11:14
Zockimon skrev:

https://sv.frwiki.wiki/wiki/Liste_de_potentiels_standard
Du kan söker här efter reaktionen av permanganat. Den finns två gånger, en gång för hög pH och en vid neutral. 

Ja, hur kan man veta...?

Man titta i en lista med standardpotentialer och söker fram svaret är en väg...

MnO4 - + 8  H+ + 5 e- ⇄ Mn2+ + 4 H2O             +1,51

Du kan beräkna själv mangans oxidationsnivå i permanganat  (tipp, tipp: med 5 elekroner blir det Mn2+)

 

Det intressanta i reaktionen är den starka effekten av pH värdet. 

I jämviktskonstanten ingår det med potens 8!!  :)  
[H+]8   

Därför är den i sur lösning en stark oxidationsmedel och går "hela vägen" till mangan(II), medan i neutralt lösning bara till mangan(IV) (brunsten). 



Hejhej! 672
Postad: 25 maj 2022 14:49

Ah ok tack! Blir det Mn^2+ med 5 elektroner eftersom Mn har oxidationstalet +7 eftersom syre har -2 och det är 4 syre alltså -8, men det är MnO4^- alltså vill vi endast ha +7? 

Zockimon 384
Postad: 25 maj 2022 14:53

Bra!

Mn: +7

4 · O med -2 ger -8

Summa: 7 - 8 = -1

Därför har permanganatjonen laddning minus ett. 

Hejhej! 672
Postad: 25 maj 2022 17:10

Ah ok tack! Jag är fortfarande lite förvirrand över en sak. Jag tänker att reduktionen blir:

Mn^7+ + 5e^- ---> Mn^2+

Och det låter logiskt att 8H^+ skulle vilja slå ihop sig med 4O^2- så att det blir 4H2O. Eftersom då blir den totala laddningen -8+8=0. Det jag inte hänger med på då dock är vilka atomer det är som oxiderar de 5 elektronerna? Om syreatomerna fortfarande har kvar sina?

Zockimon 384
Postad: 25 maj 2022 17:38

Du lyfte fram reduktionen helt rätt och lämnade bort åskådarna "O2-" i förtydligande syfte. Perfekt!

De deltar inte i själva reduktionsreaktionen och blir bara transfererat till andra atomer eftersom de är inte stabila själv. 

Sedan förtydligade du själva reduktionen av mangan:
Mn+VII + 5 e-   => Mn2+


Tills dess, utmärkt!

Och nu undrar du varifrån kommer elektronerna?

Lösningen till gatan är att du betraktar här bara en delreaktion (reduktionen) av en komplett redoxreaktion. 

I en real reaktion måste det finnas en reduktionsmedel som är villig att spendera sina elektroner. 

Men om du har behov att oxidera något, så vet du att permanganat i sur lösning är en utmärkt oxidationsmedel. 
:)



Hejhej! 672
Postad: 25 maj 2022 17:43

Ahh ok då förstår jag tack så mycket för hjälpen!! :)

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 25 maj 2022 20:07 Redigerad: 25 maj 2022 20:43

Nej, "nakna" manganjoner med laddningen -7 +7 existerar inte, man måste ha med syreatonerna som sitter ihop med dem!

EDIT: självklart skall det vara +7

Zockimon 384
Postad: 25 maj 2022 20:30 Redigerad: 25 maj 2022 20:36

Helt rätt!  Manganjoner med laddning -7 existerar absolut inte!   
(Vad är klockan? Är det kväll igen? Då sjunker koncentrationen och kommentarer utvecklar ett eget liv...)   :)

Du menade +7?

Samtliga delreaktioner som nämns i tabeller med standartpotentialer finns inte heller och det är lätt att missförstå.

Men ibland är det praktiskt att formulera "ikke-reala" delreaktioner i pädagogiskt syfte för att förtydliga det som händer (som jag har lärt mig här nyligen och jag börjar tycker om det.)

Ett underbart exempel för användning av olika formuleringar av en ekvation finns här:
https://www.pluggakuten.se/trad/saltsyra-och-natriumhydroxid-1/

Även den pedagogiska meningsfullheten att lämna bort icke-nödvändiga åskådare bara med fokus på det som händer är föredömlig demonstrerat i den diskussionen. 


Här löste förenklandet av ekvationen också problemet i förståelse. Helt ok att simplifiera ibland. Den kompletta reaktionen hade ju nämnts redan tidigare och jag tror det var utan tvekan klar att det handlar sig inte om en isolerat ensam Mn7+ vilket inte existera. 
Däremot var det helt ok att skriva Mn+VII  vilket vanligtvis används att beskriva mangan med oxidationsnivå +7 i en förbindelse. 
Visst sog du den lilla men fina skillnaden mellan 7+ och +VII? 

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 25 maj 2022 20:46
Zockimon skrev:

Bra!

Mn: +7

4 · O med -2 ger -8

Summa: 7 - 8 = -1

Därför har permanganatjonen laddning minus ett. 

Här står det +7, inte VII. Det nämndes inte att det handlar om oxidationstal, inte laddningar. Det är inte OK att slarva och påstå sådant som inte stämmer.

Du lyfte fram reduktionen helt rätt och lämnade bort åskådarna "O2-" i förtydligande syfte. Perfekt!

Syrena är inte åskådarjoner, de deltar i reaktionen. Oacceptabelt.

Zockimon 384
Postad: 25 maj 2022 21:01 Redigerad: 25 maj 2022 21:23

Tack för din kommentar  :)   Ha en trevlig kväll!

Hejhej! 672
Postad: 25 maj 2022 21:43 Redigerad: 25 maj 2022 21:43

Tack bägge två för era svar!:) Är dock lite förvirrand nu igen hur det ska vara, syre deltar alltså i reaktionen och det kan endast bildas Mn^2+ joner? Om jag tänker rätt borde det vara:

Oxidjon: O^2-

Manganjon: Mn^2+

Vet inte riktigt hur jag ska tänka:(

Smaragdalena 78453 – Lärare
Postad: 25 maj 2022 21:58

Det är inte oxidjoner, det är syre som är kovalent bundet, först till manganet i permanganatjonen, sedan till väteatomer i vattenmolekylerna.

Hejhej! 672
Postad: 25 maj 2022 22:29

Ah ok tack för svar!:)

Svara Avbryt
Close