Ricerca del Manganese (saggi speciali)

Questo saggio consiste nel portare Mn(II) a ione permanganato (MnO4-), il composto del manganese più facilmente riconoscibile. Ma dato che conosciamo lo ione permanganato come un ossidante molto forte, per sperare di riuscire ad osservarlo dovremo usare degli ossidanti ancora più forti. Tra le sostanza che possono essere utilizzate ci sono il periodato (IO4-), ione persolfato (S2O82-), bismutato di sodio (NaBiO3) o biossido di piombo (PbO2).

Vediamo, per esempio, la reazione con il bismutato:

permanganato

Sostanze interferenti 

Ci sono varie possibilità di interferenza con questo saggio.

1) Cloruri

La presenza di ioni cloruro interferisce, in quanto questi possono agire come riducenti nei confronti del permanganato, tornando a ridurlo a manganese (II), incolore. Questo potrebbe impedire di apprezzare con chiarezza la colorazione del permanganato.

2MnO4+ 10Cl- + 16H+  2Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O

Per questo motivo è necessario operare in largo eccesso di reattivo, cosicchè non tutto il permanganato possa essere ridotto dagli ioni cloruro, essendo presente in quantità maggiore rispetto a questi ultimi.

2) Clorati

Gli ioni clorato possono interferire con la ricerca di manganese nel seguente modo:

3Mn2+ + 3H2O + ClO3-   Cl- + 6H+ + 3MnO2

A caldo sono in grado di ossidare Mn2+ a biossido di manganese, precipitato bruno quasi nero. Si può vedere inoltre come la reazione sia una fonte di ioni cloruro, che possono ridurre il permanganato a manganese (II). Per questa ragione è necessario che tutto Mn2+ venga ossidato dal bismutato.

3) Mn2+

Per ironia della sorte il manganese interferisce con la ricerca di se stesso. Cerchiamo di capire perchè. Se gli ioni Mn2+ sono presenti in largo eccesso, possono reagire con il permanganato appena formatosi.

2MnO4+ 3Mn2+ + 2H2 4H+ 5MnO2

Questo può succedere se non abbiamo usato un eccesso di reattivo, così che è rimasto del manganese (II) che può ridurre il permanganato.

Esecuzione del saggio 

Tutte queste interferenze ci portano a fare una considerazione. Dobbiamo essere sicuri di avere un eccesso di reattivo.

Si procede deponendo una spatolata della sostanza in esame all'interno di una provetta. Si aggiungono poi 3-4 ml di acido nitrico (HNO3) 6N, e anche 1 ml di acido concentrato (vedi la stechiometria della reazione). Si scalda gradualmente fino all'ebollizione. Si aggiungono a questo punto due spatolate di bismutato. In presenza di Mn(II) la soluzione assume la colorazione viola tipica dello ione permanganato MnO4-.

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