Permanganato di potassio e sua preparazione

Il permanganato di potassio è un composto chimico avente formula KMnO4 in cui il manganese ha numero di ossidazione +7: è un sale costituito da ioni K+ e MnO4 ed è un forte agente ossidante. Viene largamente utilizzato in quanto ha un potenziale standard di riduzione molto elevato: per la semireazione di riduzione in ambiente acido

MnO4+ 8 H+ + 5 e⇌ Mn2+ + 4 H2O  E° = + 1.51 V

Mentre per la semireazione di riduzione in ambiente basico

MnO4+ 2 H2O  + 3 e ⇌ MnO2 + 4 OH  E° = + 0.588 V

Inoltre stante la caratteristica colorazione dello ione permanganato anche in soluzioni diluite, le titolazioni permanganometriche non richiedono uso di indicatore, in quanto si rileva il punto equivalente dal cambiamento di colore del permanganato che  passando da MnO4a Mn2+ varia la sua colorazione da rosa a incolore, mentre passando da MnO4a MnO2 varia la sua colorazione da rosa a nero.

Preparazione di KMnO4  0.1 N. Si prepara dapprima una soluzione a titolo approssimato pesando da 3.2 a 3.3 g del permanganato di potassio e diluendo a 1 Litro con acqua distillata. Si fa bollire la soluzione per 15-20 minuti per distruggere le sostanze ossidabili presenti e, dopo raffreddamento, si filtra attraverso lana di vetro. Si ottiene così una soluzione a titolo approssimato 0.1 N. la determinazione del titolo di tale soluzione viene effettuata con uno dei seguenti metodi:

  1. Titolazione di KMnO4 con ossalato sodico. Si fa essiccare in stufa l’ossalato sodico in stufa per circa 2-3 ore alla temperatura di 110°C fino a costanza di peso. Se ne pesano 0.25 g e si sciolgono in 150-200 mL di acqua. Si aggiungono 10 mL di H2SO4 diluito 1:4 e si scalda a 65-70 °C. superando questa temperatura parte dell’ossalato si decompone. Successivamente si titola facendo gocciolare dalla buretta il permanganato la cui colorazione all’inizio stenta a scomparire nella soluzione titolata. Quando si è formata traccia di ioni Mn2+ la reazione procede rapidamente per meccanismo autocatalitico. Si ha la reazione:

2 KMnO4 + 5 Na2C2O4 + 8 H2SO4 ⇌ 5 Na2SO4 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O + 10 CO2

Calcoliamo i grammi di ossalato di sodio necessari a titolare 1 L di KMnO4 0.1 N. tenendo conto che il peso molecolare dell’ossalato di sodio è 134.01 g/mol e che il numero di elettroni scambiati nel corso della reazione è pari a 10 si ha:

1 L di KMnO4 0.1 N corrisponde a 134.01/ 2 x 10= 6.700 g di Na2C2O4

Quindi: 6.700 g : 1000 mL = p : x essendo p il peso dell’ossalato

Il fattore è fKMnO4 = x/V dove V è il volume utilizzato nella titolazione

  1. Titolazione di KMnO4 con As2O3. Si fa seccare il triossido di biarsenico in stufa a 100°C per due ore circa fino  a costanza di peso. Se ne pesano 0.25 g e si trattano con 10 mL di NaOH al 20% m/m agitando fino a completa dissoluzione. Si aggiungono circa 100 mL di acqua distillata, 10 mL di HCl concentrato e una goccia di KI allo 0.05% che catalizza la reazione di ossidazione dell’arsenico (III) da parte di KMnO4 e si fa gocciolare da una buretta il KMnO4 fino a una colorazione rosea persistente. Si ha la reazione:

2 KMnO4 + 5 NaH2AsO3 + 6 HCl  ⇌ 2 MnCl2 + 5 NaH2AsO4 + 2 KCl + 3 H2O

1 L di KMnO4 0.1 N equivale a 4.945 g di As2O3

Quindi:

4.945 g : 1000 mL = p:x essendo p il peso di As2O3

Il fattore di correzione della normalità di KMnO4 è fKMnO4 = x/V essendo V il volume

  1. Titolazione di KMnO4 con Na2S2O3. Si sciolgono 3-4 g di KI in 50-60 mL di acqua, si aggiungono 2 mL di HCl concentrato e 25.00 mL di KMnO4. Si diluisce con 150-200 mL di acqua e dopo qualche minuto si titola lo iodio liberato dalla reazione:

2 KMnO4 + 10 KI + 16 HCl ⇌ 2 MnCl2 + 12 KCl + 8 H2O + 5 I2

con Na2S2O3 0.1 N aggiungendo, prima del punto finale 5 mL di salda d’amido (viraggio da blu a incoloro). 1 mL di Na2S2O3 corrisponde a 1 mL di KMnO4 0.1 N.

N KMnO4 = mL di  Na2S2O3 x N Na2S2O3 / mL KMnO4

Author: Chimicamo

Share This Post On