بيرمنغانات

ن المعروف أن من أشهر المواد المؤكسدة هي برمنجنات البوتاسيوم KMnO4 و ثاني كرومات البوتاسيوم K2Cr2O7 و خامس أكسد الفناديوم V2O5 و ثاني أكسد المنجنيز MnO2 و كلها تسلك سلوك العوامل الؤكسدة و لكن سنتطرق إلى برمنجنات البوتاسيوم KMnO4
نلاحظ أن برمنجنات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك المركز عامل مؤكسد قوي نسبياً و لكنه لا يصل لقوة حمض النيتريك المركز الساخن المحمض بحمض الكبرتيك المركز و ترجع قوة برمنجنات البوتاسيوم إلى كون أيون المنجنيز هو الأساس و سر و جود حمض الكبريتيك المركز الساخن هو جعل برمنجنات البوتاسيوم تتأين في حمض معدني تام التأين و بذلك تتحرر أيونات البرمنجنات التي تسبب عملية الأكسدة و ذلك للسبب التالي

التوزيع الالكتروني لأيون المنجنيز في البرمنجنات يفيد أنه +7 لأنه فقد جميع الكتروناته في المستويات الفرعية 3d و 4s و بذلك تكون قوى جذب ذرته للالكترونات كبيرة نسبياً و ذلك لأن مستوى 4s و 3d فارغان و لكن قوة الجذب لا تصل إلى للحد اللازم للتغلب على سالبية الأكسجين العالية لكي ينزع المنجنيز الالكترونات من الاكسجين و بذلك يسعى أيون البرمنجنات دائماً إلى استرداد الكتروناته المفقودة فعند الأكسدة يقوم تحت كبر تأثير جذب نواته بمحاولة سحب الالكترونات و لكنه يفشل لان الذرة المتصلة بالاكسجين تكون سالبيتها أكبر من قوة جذب النواة لذرة المنجنيز لذلك يسعى إلى تقليل عدد الالكترونات المفقودة عن طريق عملية الأكسدة بذلك تحدث للعامل المختزل أكسدة و لأيون المنجنيز اختزال مثل ما يرد في المعادلة التالية:

2KMnO4 +5Na2SO3 +3H2SO4 > K2SO4 +5Na2SO4 + 3H2O + 2MnSO4

فنلاحظ أن عدد تأكسد ذرة الكبريت هو +4 في كبيرتيت الصوديوم Na2SO3 و لكن يتدخل أيون المنجنيز +7 لكي تحدث أكسدة لذرة الكبريت من موجب +4 إلى +6 و يرتبط بإحدى ذرات الكبريت التي حدث لها أكسدة , ترتبط ذرة أكسجين بكل جزي من كبيرتيت الصوديوم Na2SO3 و مصدر الأكسجين جزيئات برمنجنات البوتاسيوم فهناك 4 ذرات من الأكسجين في كل جزئ برمنجنات بوتاسيوم و مع وزن المعادلة نجد أن هناك جزئيين من برمنجنات البوتاسيوم و لذلك توجد 8 ذرات أكسجين 5 ذرات ترتبط بكبيرتيت الصوديوم Na2SO3 متحولاً إلى كبريتات صوديوم Na2SO4 و 3 ذرات الباقية ترتبط بذرات الهيدروجين الستة مكونين الماء و أثناء ذلك ترد كل ذرة أكسجين إلكتروناتها إلى كلاً من المنجنيز و البوتاسيوم ف8 ذرات الأكسجين تترك 16 إلكترون منها 2 للبوتاسيوم واحد لكل ذرة و 14 للمنجنيز 7 لكل ذرة من ذرات المنجنيز فينفصل كلاً منهما عن الآخر و يرتبط مع أيونات الكبريتات -2 و يفقد المنجنيز إلكترونين متحولا إلى أيون منجنيز +2 و يتكون كبريتات المنجنيز و يفقد البوتاسيوم إلكترون و يرتبط مع أيونات الكبريتات مكوناً كبريتات بوتاسيوم و بذلك يختزل أيون المنجنيز +7 إلى أيون منجنيز موجب +2 و ذلك علة مرحلتين الأول اختزال إلى منجنيز متعادل ثم أكسدة إلى منجنيز +2 و فذرات الأكسجين التي تركت المنجنيز و البوتاسيوم تقوم بأكسدة الكبريت في كبريتيت الصوديوم متحولاً إلى كبريتات صوديوم البوتاسيوم.
منقول للفائدة