Titrieren mit Permanganat
Wie bei der Säure-Base-Titration misst man das Volumen einer Maßlösung — nur läuft jetzt eine Redoxreaktion ab.
- Redoxtitration:Maßanalyse mit einer Redoxreaktion; aus dem Verbrauch der Maßlösung folgt die Stoffmenge in der Probe.
- Permanganometrie:Maßlösung ist Kaliumpermanganat-Lösung, \(\ce{KMnO4}\), ein starkes Oxidationsmittel.
- Ansäuern:Die Probe wird mit verdünnter Schwefelsäure versetzt — sie liefert die \(\ce{H3O+}\)-Ionen.
- Reduktion:\(\ce{MnO4- + 8 H3O+ + 5 e- ->}\) \(\ce{Mn^2+ + 12 H2O}\) — violett wird farblos.
- Eisen(II):\(\ce{MnO4- + 5 Fe^2+ + 8 H3O+ ->}\) \(\ce{Mn^2+ + 5 Fe^3+ + 12 H2O}\)
- Selbstindikation:Kein Indikator nötig: Der erste Tropfen im Überschuss färbt die Probe bleibend schwach rosa.
Herleitung:
Permanganometrie (Eisen): \(c(\ce{Fe^2+}) = \dfrac{5\cdot c(\ce{MnO4-})\cdot V(\ce{MnO4-})}{V(\text{Probe})}\)
Ablesen und auswerten
- Oberer Rand:Permanganat-Lösung ist so dunkel, dass man den tiefsten Punkt des Meniskus nicht sieht — man liest am oberen Rand ab, am Anfang und am Ende.
- Verbrauch:\(V = V_{\text{Ende}} - V_{\text{Anfang}}\), abgelesen auf \(0{,}05\ \mathrm{mL}\).
- Endpunkt:Die schwache Rosafärbung bleibt beim Umschwenken etwa eine halbe Minute bestehen.
- Wasserstoffperoxid:\(\ce{2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H3O+ ->}\) \(\ce{2 Mn^2+ + 5 O2 + 14 H2O}\), also \(n(\ce{H2O2}) = \tfrac{5}{2}\cdot n(\ce{MnO4-})\).
- Ohne Säure:Es entsteht brauner Braunstein (\(\ce{MnO2}\)) statt farbloser \(\ce{Mn^2+}\)-Ionen — der Endpunkt ist nicht mehr zu erkennen.
Lies zuerst den Anfangsstand ab: Ziehe die orange Ablesemarke (oder ↑/↓ in 0,05-mL-Schritten, Bild↑/Bild↓ springt um 1 mL) an den oberen Rand der violetten Lösung — die Lupe hilft — und drücke „Ablesen“. Titriere dann bis zur bleibenden Rosafärbung und lies den Endstand genauso ab.
Halte fest: Bei der Redoxtitration steckt das Stoffmengenverhältnis in der Redoxgleichung — 5 : 1 bei Eisen(II), 5 : 2 bei Wasserstoffperoxid.
Allgemeine Hinweise
Nicht 1 : 1 rechnen
Das Verhältnis der Stoffmengen folgt aus der ausgeglichenen Redoxgleichung, also aus den Elektronenzahlen — ein \(\ce{MnO4-}\) nimmt 5 Elektronen auf.
Immer gleich ablesen
Liest du Anfangs- und Endstand beide am oberen Rand ab, hebt sich der Unterschied zum Meniskus-Tiefpunkt in der Differenz auf.
Keine Salzsäure
Zum Ansäuern nur Schwefelsäure: Chlorid-Ionen würden vom Permanganat mitoxidiert — der Verbrauch fiele zu groß aus.
