GRUPO HEUREMA. EDUCACIÓN SECUNDARIA

ENSEÑANZA DE LA FÍSICA Y LA QUÍMICA

 
sección: QUÍMICA A LA GOTA
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REACCIÓN ENTRE EL PERMANGANATO POTÁSICO  Y AGUA OXIGENADA EN MEDIO ÁCIDO

1.         Permanganato potásico  con agua oxigenada al  6% en medio sulfúrico 6N

a)   Se unen las gotas formadas por los reaccionantes conforme lo explicado en la introducción al tema. 

b)    Aparece un coloración rosa-rojiza, y el desprendimiento característico de burbujas. Una posible interpretación de la aparición de estos colores (de las muchas que se pueden hacer),  de acuerdo con los diferentes potenciales de reducción (se debe tener en cuenta que las condiciones reales de la reacción tampoco son las normales), es  que se forma la sal de manganeso(III), por reducción del permanganato potásico, y se desprende oxígeno desde el agua oxigenada. El cambio de color desde púrpura a rojizo se debe a la mezcla de colores con el rosa.

foto 1

foto 2

 

foto 3

foto 4

 
     

c)  El proceso de formación del Mn(III), sería:

REDUC.   2KMnO4  + 4SO4 2- + 8e-  + 16H+    =    Mn2(SO4)3 + 8H2O +2K+ + SO4 2-    E0= 1,51V

OXIDAC:       4H2O2             -  8e-                           =          4O2 + 8H+                                       E0= 0,68V

                                    __________________________________________________________

            2KMnO4  +    4H2O2  + 4H2SO4                 Mn2(SO4)3 +4O2+8H2O + K2SO4

       
púrpura    
           
rosa-rojizo
             

           o en forma iónica

                        2MnO4 -  +4H2O2 +8H3O+                2Mn3++4O2 +16H2O

Ahora bien el Mn3+, en medio ácido es inestable, y rápidamente desparece ya por desproporción en Mn4+ y Mn2+,  ya por por reducción a Mn2+, por acción de la propia agua oxigenada. Igualmente la presencia de Mn2+, cataliza la descomposición del agua oxigenada, aumentando el desprendimiento de oxígeno.

 

d) En  las fotografías (3 y 4) se observa como se va oscureciendo la tonalidad, aumentando la producción de burbujas, formándose un precipitado marrón y desapareciendo el color naranja.

 La formación del Mn2+ (con desaparición del Mn3+) y la aparición del MnO2 (marrón oscuro), de acuerdo con lo ya mencionado se podría interpretar mediante los procesos:

 

REDUCC: 2KMnO4 + 3SO4 2-  + 16H+  +10e- = 2MnSO4+ 8H2O+K2SO4 + 6SO4 2-             

OXIDAC: 5H2O2                   - 10e-       =   5O2 + 10H+                                                     ______________________________________________________________

       2KMnO4 + 3H2SO4 + 5H2O2              2MnSO4 +  8H2O + K2SO4 + 5O2

E0=1,51V    
 
E0=0,68V
 
 
púrpura
   
incoloro
   

o en forma iónica

                        2MnO4- + 5H2O2  + 6H3O+               5O2 + 2Mn2+ + 14H2O

Pero el Mn(II),  también cataliza la formación del MnO2, a partir del KMnO4, por lo que se producirá el precipitado marrón oscuro según el proceso:

                        2KMnO4 +3MnSO4 + 2H2O                         5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4

  púrpura 
marrón oscuro

2.         Permanganato potásico con sulfato de manganeso(II) en medio neutro

Se sigue la técnica anterior obteniéndose esta sucesión de fotografías en 30 segundos: 

foto 5

   

foto 6

 

foto 7

 

foto 8

                                                 
La observación del proceso permite concluir que al difundirse las gotas (foto 6), rápidamente se forma el dióxido de manganeso más oscuro que termina por resultar el producto final (foto 8).  

Por lo tanto la reacción que podrá justificar este hecho será:

REDUCC.           2KMnO4  + 8HSO4 -    + 6e-          =  2MnO2 + 4H2O +2K+ + 8SO4 2-  

OXIDAC.            3Mn2+   +  6H2O  + 12SO4 2- - 6e-  =  3MnO2 + 12HSO4 -                     

                 _______________________________________________________________

               2KMnO4 + 3MnSO4  +2H2O + K2SO4               5MnO2 + 4KHSO4

           
  EN=1,14V        
           
  EN=0,39V        
           
  púrpura
   
marrón oscuro
   

o en forma iónica                                    

2MnO4 -  +3Mn2+ +2H2O + 4SO4 2-                      5MnO2  + 4HSO4 -