أحدث الموضوعات

الأكسدة بواسطة برمنجانات البوتاسيوم Oxidation by Potassium permanganate


خصائص برمنجنات البوتاسيوم Potassium permanganate

(1) هي مادة صلبة تعطي محلولاً مائياً بنفسجياً يميز هذه المادة

(2) تعتبر برمنجنات البوتاسيوم عامل مؤكسد قوي تعمل على وفق الـ pH للوسط التفاعلي.

(3) تعتبر دليل ذاتي self-indicator في معايرات الأكسدة والأختزال في المحاليل التي تركيزها أكبر من 0.01 N

(4) لا تعتبر مادة قياسية أولية لأنها:
     (أ) برمنجنات البوتاسيوم الصلبة تحتوي على القليل من ثاني أكسيد المنجنيز الذي يسبب عدم ثبات المحاليل.
    (ب) تتأثر البرمنجنات بالضوء والحرارة

الأكسدة باستخدام برمنجنات البرتاسيوم فى الأوساط المختلفة

أولاً: في الوسط الحامضي

تعتبر برمنجنات البوتاسيوم فى الوسط الحامضي عامل مؤكسد قوي حيث تختزل بواسطة 5 إلكترونات:


إذا يتغير عدد تأكسد المنجنيز من +7 إلى +2 وتتحول من اللون البنفسجي إلى عديمة اللون كما هو مبين بالمعادلة السابقة
* هذه بعض التفاعلات المهمة التي تنجز بواسطة أيونات البرمنجنات في وسط حمضي:

ثانياً: في الوسط المتعادل أو القاعدي الضعيف

** في الوسط متعادل أو القاعدي ضعيف تعتبر برمنجنات البوتاسيوم عامل مؤكسد ضعيف، حيث تختزل البرمنجنات إلى ثاني أكسيد المنجنيز إذ يتغير عدد التأكسد للمنجنيز من +7 إلى +4 وتتحول من اللون البنفسجي إلى اللون الأسود


** وكمثال على هذا تأكسد المنجنيز الثنائي:


ونظراً لتكوين أيون الـــ H+ فقد ينعكس التفاعل لذا يجب استعمال محلول منظم buffer solution يستعمل هذا التفاعل في معايرة المنجنيز وتعيينه كمياً إذ يستعمل أكسيد الزنك ZnO بوصفه منظماً.

ثالثاً: في الوسط القاعدي القوى 

 ** تعتبر برمنجنات البوتاسيوم في الوسط القاعدي القوى (pH=13) أو أكثرعامل مؤكسد ضعيف جداً، حيث تختزل البرمنجنات إلى أيون البرمنجنات بفقدان إلكترون واحد كمايلي:


إذ يكون عدد التأكسد للمنجنيز +6 وتظهر البرمنجنات لوناً اخضراً مميزاً. فعندما تسخن البرمنجنات مع القلويات يحدث التفاعل الاختزالي وينطلق الأكسجين:


** لوجود الأسباب السابقة يستخدم حمض الكبريتيك في تفاعلات الأكسدة والاختزال ببرمنجنات البوتاسيوم في الوسط الحمضي ولا يستخدم حمض الهيدروكلوريك.

عيوب الأكسدة باستخدام برمنجنات البوتاسيوم

لمحاليل البرمنجنات عيوب عديدة منها:

(1) تؤكسد أيون الكلوريد (Cl-) وبالتالي لا نستطيع استخدام حمض HCl كوسط حمضي


(2) تؤكسد الماء وتحرر غاز الأكسجين وبالتالي فان محاليلها غير ثابتة.

(3) تتأثر بالضوء ولهذا تحفظ في زجاجات بنية بعيدا عن الضوء.

تطبيقات المعايرات بواسطة برمنجنات البوتاسيوم

تستخدم برمنجنات البوتاسيوم في تقدير الكثير من المواد ومن أهم هذه التطبيقات:

(1) تقدير الحديد في خاماته

تستخدم برمنجنات البوتاسيوم لتقدير الحديد الثنائي لأكسدته بواسطة برمنجنات البوتاسيوم إلى الحديد الثلاثي ويتم إتباع الخطوات التالية:

** إذابة العينة باستخدام حمض الهيدروكلوريك.

** اختزال الحديد الثلاثي في العينة إلى الحديد الثنائي قبل المعايرة باستخدام كلوريد القصديروز SnCl2 ويجب التخلص من كلوريد القصديروز الزائد لتفاعله مع البرمنجنات وذلك بإضافة كلوريد الزئبقيك الذي لا يتفاعل مع البرمنجنات.

** عند معايرة الحديد في وجود حمض الهيدروكلوريك الذي يستخدم لإذابة العينة فيجب إستخدام كاشف زمرمان الذي يتكون من:
 - كبريتات المنجنيز MnSO4 ويستخدم لحماية الكلوريد من الأكسدة
- حمض الفوسفوريك H3PO4 ويستخدم لتحويل الحديد الثلاثي إلى مركب عديم اللون.
- حمض الكبريتيك اللازم لمعايرات برمنجنات البوتاسيوم في الوسط الحامضي

(2) تقدير الكالسيوم

يقدر الكالسيوم بطريقة غير مباشرة حيث يرسب الكالسيوم على هيئة أوكسالات الكالسيوم التي عند إذابتها في حمض الكبريتيك، يتكون حمض الأكساليك الذي يعاير بواسطة برمنجنات البوتاسيوم.

 المراجع:
- كتاب أسس الكيمياء التحليلية (التحليل الوصفي والكمي والآلي) / محمد مجدي عبد الله واصل جامعة الأزهر الشريف / دار الفجر للنشر والتوزيع / القاهرة
 - محاضرات الكيمياء التحليلية (التحليل الحجمى والوزني) / خيرية محمد عبدالله الأحمري /(1430 – 1429 هـ ) / جامعة الملك عبد العزيز- المملكة العربية السعودية.

ليست هناك تعليقات