[Chemie] Reaktion von Kaliumpermanganat mit Wasserstoffperoxid

[Dermitri]

Hallo Leute,

ich lerne gerade für meine mündliche Abiturprüfung in Chemie und bin gerade bei der Redoxtitration.
Dabei wird eine Kaliumpermanganatlösung mit einer Wasserstoffperoxidlösung titriert.
Mich interessiert nun die Redoxgleichung. In einer Aufgabe ist vorgegeben, dass die Produkte zu Braunstein (MnO2) und elementarem Sauerstoff reagieren.

Durch aufstellen der Redoxgleichung kam ich auf folgendes ergebnis:

4 KMnO4 + 4 H2O2 + 4 H+ --> 5 O2 + 4 MnO2 + 6 H2O + K+

Zählt man die Atome nach, geht die Gleichung auf. Allerdings hatten wir damals ein anderes Ergebnis raus, und zwar folgendes:

KMnO4 + 3 H2O2 + 6 OH- + 4 H+ --> MnO2 + 3 O2 + 8 H2O + K+

Beide gleichungen sind logisch, liefern mir aber ein unterschiedliches Ergenbis, was das Stoffmengenverhältnis n(H2O2)/n(KMnO4) anbelangt.

Welche der Reaktionsgleichungen ist nun korrekt?

§wink

[Demetrios]

Bei der oberen Gleichung fehlt eine 4 vorm Kalium, ist ansonsten stöchiometrisch richtig. Normalerweise entsteht Braunstein allerdings im basischen Bereich.

Die untere Gleichung ist Käse, es werden Ladungen vernichtet/erzeugt und außerdem liegen OH-/H+ nicht in relevanten Mengen nebeneinander vor.

(im übrigen ist das keine besonders tolle Methode und wird in der Praxis umgekehrt durchgeführt - man bestimmt mit Kaliumpermanganat den Wasserstoffperoxidgehalt und zwar im Sauren, wobei Mn(II)-Ionen entstehen)

[Dermitri]

Ok, vielen dank.
Es handelt sich hier auch nur um eine von der Lehrkraft gestellte Beispielaufgabe.:p

Edit:

Normalerweise entsteht Braunstein allerdings im basischen Bereich.

Die untere Gleichung ist Käse, es werden Ladungen vernichtet/erzeugt und außerdem liegen OH-/H+ nicht in relevanten Mengen nebeneinander vor.


Hm, aber laut der unteren Gleichung, hat man einen OH- Überschuss und damit eine basisches Milieu, was deiner Aussage zu Folge die Braunsteinbildung bevorzugt. Ist die untere also doch geeigneter?

[tora]

Bei deiner Gleichung wird aber nicht nur der Sauerstoff vom H2O2, sonder auch noch welcher vom Permanganat reduziert oxidiert. Da stimmt was nicht.

mMn sind es drei gleichungen, die man dann noch zusammenfassen könnte:
2 KMnO4 + 5 H2O2 + 6 H+ -> 2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O + 2K+

2 Mn2+ + 4 OH- -> 2 Mn(OH)2

2 Mn(OH)2 + 2 H2O2 -> 2 MnO2 + 4 H2O

zusammen: 2 KMnO4 + 7 H2O2 + 6 H+ + 4 OH- -> 5 O2 + 2 MnO2 + 12 H2O + 2K+

edit: H2O2 ist natürlich Reduktionsmittel und wird oxidiert! wie konnte ich das nur verwechseln

[Dermitri]

Ne, bei meiner gleichung wird nur Sauerstoff vom Peroxid reduziert. Ansonsten hat man bei den Sauerstoffatomen keine Oxidationszahländerung, zumindestens sehe ich keine weitere Reduktion des Sauerstoffs.

[tora]

Ne, bei meiner gleichung wird nur Sauerstoff vom Peroxid reduziert. Ansonsten hat man bei den Sauerstoffatomen keine Oxidationszahländerung, zumindestens sehe ich keine weitere Reduktion des Sauerstoffs.

wie erklärst du dir dann das:

4 KMnO4 + 4 H2O2 + 4 H+ --> 5 O2 + 4 MnO2 + 6 H2O + K+ich seh links 8 und rechts 10 Sauerstoffatome ;)

edit: Und, ich bitte vielmals um Entschuldigung, ich meinte natürlich oxidiert

[Dermitri]

Bei deiner Gleichung wird aber nicht nur der Sauerstoff vom H2O2, sonder auch noch welcher vom Permanganat reduziert oxidiert. Da stimmt was nicht.

mMn sind es drei gleichungen, die man dann noch zusammenfassen könnte:
2 KMnO4 + 5 H2O2 + 6 H+ -> 2 Mn2+ + 5 O2 + 8 H2O + 2K+

2 Mn2+ + 4 OH- -> 2 Mn(OH)2

2 Mn(OH)2 + 2 H2O2 -> 2 MnO2 + 4 H2O

zusammen: 2 KMnO4 + 7 H2O2 + 6 H+ + 4 OH- -> 5 O2 + 2 MnO2 + 12 H2O + 2K+

edit: H2O2 ist natürlich Reduktionsmittel und wird oxidiert! wie konnte ich das nur verwechseln


wie erklärst du dir dann das:
ich seh links 8 und rechts 10 Sauerstoffatome ;)

edit: Und, ich bitte vielmals um Entschuldigung, ich meinte natürlich oxidiert
Ah, ich sehs :)
Dein Lösungsweg scheint mir auch plausibel. Allerdings wäre ich auf sowas nicht von selbst gekommen, und ich glaube ein solcher Lösungsweg war von meiner Lehrerin auch nicht vorgesehen. Ihr ging es eher um einen simpleren Lösungsweg in der Art einer Redoxreaktion.

Daher mein Ansatz. So müsste es doch gehen:
4 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ --> 5 O2 + 4 MnO2 + 8 H2O

Nun wird die richtige Anzahl an Sauerstoffatomen oxidiert.
Die Aufgabe lautet: "Welche KOnzentration in Gramm pro Liter hat eine Wasserstoffperoxidlösung, von der 20ml nach Ansäuern gerade 25,0ml einer Kaliumpermanganatlösung der Konzentration c=1,5 mol/l entfärben?"
Interessant finde ich das "Ansäuern". Daraus schließe ich, dass die Reaktion in einer sauren Umgebung stattfindet, was meine Gleichung unterstützt?

[tora]

Die Aufgabe lautet: "Welche KOnzentration in Gramm pro Liter hat eine Wasserstoffperoxidlösung, von der 20ml nach Ansäuern gerade 25,0ml einer Kaliumpermanganatlösung der Konzentration c=1,5 mol/l entfärben?"
Interessant finde ich das "Ansäuern". Daraus schließe ich, dass die Reaktion in einer sauren Umgebung stattfindet, was meine Gleichung unterstützt?

Wenn das die Aufgabenstellung ist, dann geh davon aus, dass nicht Braunstein, sonder nur Mn2+ Ionen entstehen.

[Dermitri]

Als Hinweis stand noch: "Es entstehen Sauerstoff und Braunstein" :)

[tora]

Als Hinweis stand noch: "Es entstehen Sauerstoff und Braunstein" :)
nagut :D

dann passt hier:

4 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H+ --> 5 O2 + 4 MnO2 + 8 H2O

aber trotzdem der Ladungsausgleich nicht. du hast links insgesamt +2 und rechts null.

lieber so:

2MnO4- + 3 H2O2 + 2H+ --> 3O2 + 4 H2O + 2 MnO2

[Dermitri]

Soo, jetzt habe ich den Ursprung meines Fehlers gefunden :D.
Ich habe dem Mangan vor der Reaktion eine Oxidationszahl von +7 zugeordnet, und nach der Reaktion +4.
Trotzdem habe ich bei der Reduktion von Mangan eine Elektronenaufnahme von 2 e- hingeschrieben anstatt von 3 e-. Daraus resultierten die fehlerhaften stöcheometriezahlen :)

[Demetrios]

2 KMnO4 + 7 H2O2 + 6 H+ + 4 OH- -> 5 O2 + 2 MnO2 + 12 H2O + 2K+
Bei dieser Gleichung schwimmen schon wieder H+ und OH- in der selben Lösung...
die Gleichung, die du korrigiert hast


2MnO4- + 3 H2O2 + 2H+ --> 3O2 + 4 H2O + 2 MnO2
ist viel schöner... außer, dass im Sauren immer noch Mn(II) entsteht §hhmpf
aber wenns in der Aufgabenstellung halt so ist, dann ists so.

[tora]

Bei dieser Gleichung schwimmen schon wieder H+ und OH- in der selben Lösung...
die Gleichung, die du korrigiert hast ist viel schöner... außer, dass im Sauren immer noch Mn(II) entsteht §hhmpf
aber wenns in der Aufgabenstellung halt so ist, dann ists so.

das liegt leider daran, dass ich da mehrere Gleichungen zusammengefasst habe, klar ist das unschön und eigentlich passieren die Reaktionen nacheinander. :)

ja, daran hab ich mich auch gestört, alle gleichungen in meinen aufzeichnungen gehen davon aus, das Mn2+ entsteht (was ja das richtige ist)