قياس البرمنجنات

يُعدّ قياس تركيز المادة المراد تحليلها باستخدام برمنجنات البوتاسيوم إحدى التقنيات المستخدمة في التحليل الكيميائي الكمي. وهو عبارة عن معايرة أكسدة-اختزال تعتمد على استخدام البرمنجنات لقياس كمية المادة المراد تحليلها في عينات كيميائية مجهولة. ^{[ 1 ]} تتضمن هذه العملية خطوتين: معايرة المادة المراد تحليلها بمحلول برمنجنات البوتاسيوم ، ثم معايرة محلول برمنجنات البوتاسيوم بمحلول أكسالات الصوديوم القياسي . وتشمل المعايرة إجراء عمليات تحكم في الحجم لتحضير محاليل المادة المراد تحليلها. ^{[ 2 ]}

يسمح قياس البرمنجانومتري بالكشف عن وجود أنواع كيميائية مختلفة وتقديرها كمياً، مثل الحديد (II) والمنغنيز (II ) والأكسالات والنتريت وبيروكسيد الهيدروجين .

اعتمادًا على الظروف التي يتم فيها إجراء المعايرة، يتم اختزال المنجنيز من حالة أكسدة +7 إلى +2 أو +4 أو +6.

في معظم الحالات، يتم إجراء قياس البرمنجنات في محلول حمضي للغاية يحدث فيه التفاعل الكهروكيميائي التالي : ^{[ 3 ]}

MnO − 4 + 8 H ⁺ + 5 e ⁻ → Mn ²⁺ + 4 H ₂ O; E ° = +1.51 فولت ^{[ 4 ]}

مما يدل على أن KMnO ₄ (في وسط حمضي) هو عامل مؤكسد قوي للغاية، قادر على أكسدة Fe ²⁺ ( E ° _{Fe ³⁺ /Fe ²⁺} = +0.77 V)، وSn ²⁺ ( E ° _{Sn ⁴⁺ /Sn ²⁺} = +0.2 V)، وحتى Cl ⁻ ( E ° _{Cl 2 /Cl ⁻} = +1.36 V).

في وسط حمضي ضعيف ، لا يستطيع أيون MnO₄⁻ استقبال 5 إلكترونات لتكوين Mn²⁺ ^. بدلاً من ذلك، يستقبل 3 إلكترونات فقط ويشكل MnO₂ _الصلب من خلال التفاعل التالي:

MnO − 4 + 4 H ⁺ + 3 e ⁻ → MnO ₂ + 2 H ₂ O; E ° = +1.69 فولت

في محلول قاعدي قوي ، بتركيز c ( _NaOH) > 1  مول دسم ⁻³ ، يتم قبول إلكترون واحد فقط لإنتاج المنجنات :

MnO − 4 + e ⁻ → MnO 2− 4 ; E ° = +0.56 فولت ^{[ 5 ]}