Die Per-man-ga-no-me-trie (bzw. Permanganatometrie oder Manganometrie) ist eine [[Methode ]] der [[quantitative Analyse|quantitativen Analyse]], bei der die mittels '''Redoxtitration''' die [[Konzentration]] eines [[Redoxreaktion|oxidierbaren]] Stoffes bestimmt wird, z.&nbsp;B. [[Calcium|Ca²⁺]], [[Eisen|Fe²⁺]], [[Oxalsäure]], [[Wasserstoffperoxid]], [[Nitrit]] und oder [[Phosphat]].[[Bild:Manganometrie.png|right|'''Redoxtitration''' mit Kaliumpermanganat-Maßlösung]]Hierzu == Praxis: Durchführung und Beobachtung ==Ähnlich wie bei der [[Säure-Base-Titration]] tropft man die Maßlösung mittels [[Bürette]] in die Probe, bei der Permanganometrie [[Titration|titriert]] man die zu bestimmende Probelösung gegen eine violette [[Kaliumpermanganat]]-Maßlösung. Der Fortschritt der Reaktion lässt sich an der Farbe im Becherglas beobachten:<br />Während die zutropfende Kaliumpermanganat-Lösung zunächst vollständig entfärbt wird {{mark|(andernfalls warten und erst nach Entfärbung weitertitrieren, ggf. das Reaktionsgemisch erwärmen)}}, bleibt die Probe nach dem "entscheidenden Tropfen" schwach rosa. Mit der Protokollierung des Verbrauchs bis zu diesem Punkt ist der experimentelle Teil der Titration abgeschlossen.== Theorie: Welche chemischen Reaktionen spielen hierbei eine Rolle? ==Während bei der Säure-Base-Titration ein [[Indikator]] mit Farbwechsel das Ende der Titration anzeigt, nutzt man bei der Permanganometrie die Farbänderung der [[Mangan]]ionen in Abhängigkeit von ihrer Oxidationsstufe: Die violetten Permanganat-Ionen MnO₄^- sind hierbei das [[Oxidationsmittel]], d. h h. der Reaktionspartner aus der Probelösung wird [[Oxidation|oxidiert]] und das Mangan im Permanganat-Ion selbst wird durch Elektronenaufnahme [[Reduktion|reduziert]]. Ähnlich wie bei der [[Säure-Base-Titration]] tropft man die Maßlösung mittels [[Bürette]] in die Probe. Bei der hier ablaufenden [[Redoxreaktion]] Bis zur vollständigen Entfärbung nimmt das Mangan im violetten jedes Permanganat-Ion bis zur vollständigen Entfärbung 5 Elektronen auf, d.&nbsp;h. die [[Oxidationszahl]] des Mangans sinkt hierbei von +7 auf +2:

'''Reduktion: '''es werden 10 Elektronen aufgenommen<br/>{{oxi|&nbsp;VII&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;II|MnO₄^- + 5e^- + 8H⁺ [[Bild:Pfeil.gif]] Mn²⁺ + 4H₂O&#124;{{*}}'''2'''}}{{farbig|white|purple|''violett''&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;}}{{farbig|purple|white|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;''farblos''}}

Die o. a.'' Reaktion muss in saurer Lösung stattfinden'', üblicherweise in Anwesenheit von [[Schwefelsäure]]. Liegt der [[pH-Wert]] zu hoch, würde lediglich [[Mangandioxid ]] ("Braunstein") mit der Mn-Oxidationszahl +4 gebildet werden.

Der Fortschritt Ist der Reaktion Reaktionspartner z. B. [[Oxalsäure]], wird diese zeitgleich oxidiert, die [[Oxidationszahl]] des Kohlenstoffs steigt hierbei von +3 auf +4: '''Oxidation: '''es werden 10 Elektronen abgegeben<br/>{{oxi|III&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;IV|[[Oxalsäure|C₂O₄^2–]] [[Bild:Pfeil.gif]] 2 CO₂ + 2e^- &#124;{{*}}'''5''' }}Reaktionsgleichung: 2 MnO₄^- + 5 C₂O₄^2– + 16 H⁺ [[Bild:Pfeil.gif]] 2 Mn²⁺ + 10 CO₂ + 8 H₂O == Vergleich mit Säure-Base-Reaktionen ==Analog zur '''[[Neutralisation]]sformel''' bei [[Säure-Base-Reaktionen]], bei denen im Neutralpunkt die Anzahl der H⁺- und der OH^--[[Ionen]] ausgeglichen ist:{|| {{Bruch|ist==|Rand=2.2|ZL=|BL=''s''{{*}}''c''(S){{*}}''V''(S)|NL=|ZR=|BR=''b''{{*}}''c''(B){{*}}''V''(B)|NR=}}| &nbsp;&nbsp;| Neutralisationsformel bei Säure-Base-Reaktionen|}... gilt bei der [[Redoxtitration]], dass im Äquivalenzpunkt die Anzahl der Elektronen, die das [[Oxidationsmittel]] (Ox.) aufnimmt, der Anzahl der Elektronen, die das [[Reduktionsmittel]] (Red.) abgibt, gleich ist.<br />Die Elektronenzahl lässt sich an aus der Veränderung der Farbe im Becherglas beobachten[[Oxidationszahl]] ΔOZ ableiten: Während die zutropfende Kaliumpermanganat{|| {{Bruch|ist==|Rand=2.2|ZL=|BL=''ΔOZ''(Oxi.){{*}}''c''(Oxi.){{*}}''V''(Oxi. )|NL=|ZR=|BR=''ΔOZ''(Red.){{*}}''c''(Red.){{*}}''V''(Red.)|NR=}}| &nbsp;&nbsp;| Äquivalenzformel für Redoxtitrationen|} == Berechnungsbeipiel =={{Ex-ec|232|1|Titration einer Oxalsäurelösung}}Die unbekannte Konzentration einer [[Oxalsäure]]-Lösung zunächst vollständig entfärbt wirdsoll bestimmt werden. Bei der Titration gegen Kaliumpermanganatlösung (''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(P) = 0, färbt 01 mol/L) wurden 50 mL der "entscheidende Tropfen" Oxalsäure vorgelegt. Nach Zutropfen von 102 mL Kaliumpermanganat-Lösung bleibt die Probe schwach rosa. Mit Zusammenfassend:* Gegeben: ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(P) = 0,01 mol/L; ''V''(P) = 102 mL; ''V''(O) = 50 mL* Gesucht: ''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(O)=== Wie kann die Stoffmengenkonzentration errechnet werden? ===Die Konzentration der Oxalsäure lässt sich aus dem Verbrauch an Permanganat-Lösung berechnen. Am Äquivalenzpunkt, also bei Farbwechsel gilt:* Anzahl der aufgenommenen Elektronen = Anzahl der Protokollierung des Verbrauchs bis abgegebenen Elektronen.* Aus den o. a. Redoxgleichungen geht unter Berücksichtigung der zu übertragenden 10 Elektronen hervor, dass zur Entfärbung von 2 mol Permanganat-Lösung 5 mol Oxalsäure benötigt werden, das [[Stoffmenge]]nverhältnis beträgt 5 zu diesem Punkt 2:{{Bruch|ist ==|Rand=2.2|ZL=''[[Stoffmenge|n]]''([[Oxalsäure]])|BL=<b>───────────</b>|NL=''[[Stoffmenge|n]]''([[Permanganat]])|ZR=5|BR=<b>──</b>|NR=2}}* Die Stoffmenge ''n'' ist das Produkt aus Volumen und [[Stoffmengenkonzentration]] ''c'', kurz: ''n'' = ''V''{{*}}''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''. Daraus folgt nach Einsetzen in die Äquivalenzformel für Redoxtitrationen (s. o.):<br />  {{Formel|1=5{{*}}''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Permanganat-Lsg.){{*}}''[[Volumen|V]]''(Permanganat-Lsg.) = 2{{*}}''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(Oxalsäure){{*}}''[[Volumen|V]]''(Oxals.)}} * Für die unbekannte Konzentration der experimentelle Teil Oxalsäurelösung gilt also:{{Bruch|ist==|Rand=2.2|ZL=|BL=''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(O)|NL=|ZR=5{{*}}''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(P){{*}}''V''(P)|BR=<b>&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;&#x2500;</b>|NR=2{{*}}''V''(O)}}* Einsetzen in die allg. Lösungsformel:{{Bruch|ist==|Rand=2.2|ZL=|BL=''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(O)|NL=|ZR=5{{*}}0,01 mol{{*}}102 mL|BR=<b>──────────────</b>|NR=L{{*}}2{{*}}50 mL}}  * Ergebnis: {{Formel|1=''[[Stoffmengenkonzentration|c]]''(O) = 0,051 mol/L}}  * Antwort: Die Konzentration der Titration eigentlich abgeschlossenOxalsäure-Lösung beträgt 0,051 mol/L.