📚 கற்றல் முதன்மை க.பொ.த. (சா/த) க.பொ.த. (உ/த) பிற 🌐 English உள்நுழைய
செய்முறை · செய்முறை 22

செய்முறை 22 — ஒட்சியேற்ற–ஒட்சிஇறக்கத் தாக்கங்கள் மூலம் மங்கனீசின் வெவ்வேறு ஒட்சியேற்ற நிலைகளை அவதானித்தல்

NIE செய்முறைக் கைநூல் · அலகு 6 (s, p, d தொகுதி மூலகங்கள்)

நோக்கம்

மங்கனீசு (Mn) என்னும் இடைநிலை உலோகம் (transition metal) பல்வேறு ஒட்சியேற்ற நிலைகளில் இயங்குகின்றது என்பதை, வெவ்வேறு pH நிலைகளில் பொட்டாசியம் பேர்மங்கனேற்று (KMnO₄) ஐ ஒட்சிஇறக்கம் செய்வதன் மூலம் அவதானிப்பதே இச்செய்முறையின் நோக்கமாகும்.

அடிப்படைக் கோட்பாடு

பேர்மங்கனேற்று அயன் (MnO₄⁻) இல் மங்கனீசு +7 ஒட்சியேற்ற நிலையில் உள்ளது; இக்கரைசல் கடும் ஊதா (intense purple) நிறம் உடையது. இந்த அயன் ஒரு வலிமையான ஒட்சியேற்றி (oxidising agent) ஆனதால், கரைசலின் அமிலத்தன்மை அல்லது காரத்தன்மையைப் பொறுத்து வெவ்வேறு நிலைகளுக்கு ஒட்சிஇறக்கம் அடைகின்றது. +4 நிலையில் மங்கனீசு(IV) ஆக்சைட்டு (MnO₂) என்ற பழுப்பு வீழ்படிவாகவும் (brown precipitate), +2 நிலையில் Mn²⁺ என்ற மிகவும் வெளிர் இளஞ்சிவப்பு (almost colourless) அயனாகவும், +6 நிலையில் மேங்கனேற்று(VI) அயன் (MnO₄²⁻) என்ற பச்சை (green) நிறமாகவும் மாறுகின்றது.

அமில நிலையில் (Acidic medium) — MnO₄⁻ → Mn²⁺
MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O
ஊதா → நிறமற்ற / மிகவும் வெளிர் இளஞ்சிவப்பு; ஒட்சியேற்ற நிலை மாற்றம்: +7 → +2
நடுநிலை / மிதமான காரத்தன்மையில் (Neutral/faintly alkaline) — MnO₄⁻ → MnO₂
MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ → MnO₂ + 4OH⁻
ஊதா → பழுப்பு வீழ்படிவு; ஒட்சியேற்ற நிலை மாற்றம்: +7 → +4
வலிமையான காரத்தன்மையில் (Strongly alkaline) — MnO₄⁻ → MnO₄²⁻
MnO₄⁻ + e⁻ → MnO₄²⁻
ஊதா → பச்சை; ஒட்சியேற்ட நிலை மாற்றம்: +7 → +6

தேவையான உபகரணங்களும் இரசாயனங்களும்

Manganese oxidation states — test tubes +7 MnO₄⁻ purple +6 MnO₄²⁻ green +4 MnO₂ brown ppt +2 Mn²⁺ v. pale pink → → → strongly alkaline neutral/ faint alk. acidic You need: • Dilute KMnO₄ (≈0.01 mol dm⁻³) • Dilute H₂SO₄ • Dilute NaOH (2 mol dm⁻³) • Conc. NaOH (10 mol dm⁻³) • Na₂SO₃ solution (reducing agent) • Test tubes × 6, test-tube rack • Droppers, safety goggles
Practical 22 — Observing the different oxidation states of manganese using redox reactions
உண்மைப் படம் — Practical 22 — Observing the different oxidation states of manganese using redox reactions. படம்: Wikimedia Commons.

செய்முறை

  1. மூன்று சோதனைக் குழாய்களை எடுத்து ஒவ்வொன்றிலும் சுமார் 2 cm³ நீர்த்த KMnO₄ கரைசலை (≈0.01 mol dm⁻³) சேர்க்க.
  2. குழாய் 1 — அமில நிலை: சில சொட்டு நீர்த்த H₂SO₄ சேர்த்து அமிலப்படுத்துக. பின்னர் சில சொட்டு சோடியம் சல்பைட்டு (Na₂SO₃) கரைசலை ஒட்சியேற்றியாகச் (reducing agent) சேர்க்க; ஊதா நிறம் மறைந்து கரைசல் நிறமற்று அல்லது மிகவும் வெளிர் இளஞ்சிவப்பாக மாறுவதை அவதானிக்க.
  3. குழாய் 2 — நடுநிலை / மிதமான காரத்தன்மை: கூடுதல் அமிலமோ காரமோ சேர்க்காமல் Na₂SO₃ கரைசலை மெதுவாகச் சேர்க்க; பழுப்பு வீழ்படிவு (MnO₂) உருவாவதை அவதானிக்க.
  4. குழாய் 3 — வலிமையான காரத்தன்மை: அடர் NaOH கரைசல் (≈10 mol dm⁻³) சேர்த்து வலிமையான காரத்தன்மையை ஏற்படுத்துக. பின்னர் Na₂SO₃ கரைசலை மிகவும் குறைந்த அளவில் சேர்க்க; ஊதா நிறம் பச்சை நிறமாக (MnO₄²⁻) மாறுவதை அவதானிக்க.
  5. ஒவ்வொரு குழாயிலும் காணப்படும் நிற மாற்றங்களை உடனடியாகப் பதிவு செய்க.
  6. அவதானிப்புகளை அட்டவணைப்படுத்துக.

அவதானிப்புகள்

ஒட்சியேற்ட நிலை நொதி / Species நிறம் நிலைமை
+7MnO₄⁻கடும் ஊதா (intense purple)ஆரம்ப KMnO₄ கரைசல்
+6MnO₄²⁻பச்சை (green)வலிமையான காரத்தன்மை
+4MnO₂பழுப்பு வீழ்படிவு (brown ppt)நடுநிலை / மிதமான காரம்
+2Mn²⁺மிகவும் வெளிர் இளஞ்சிவப்பு (v. pale pink)அமில நிலை

பாதுகாப்புக் குறிப்புகள்

பரீட்சகர் கவனிக்கும் பொதுவான பிழைகள்

தவிர்க்க வேண்டியவை
  • தவறான pH நிலையைப் பயன்படுத்துதல் — அமில நிலையில் MnO₂ வீழ்படிவு தோன்றினால், H₂SO₄ போதுமான அளவில் சேர்க்கப்படவில்லை என்பதை உணர்க.
  • குழாய் 3-ல் அதிகமான Na₂SO₃ சேர்த்தல் — பச்சை நிறம் (MnO₄²⁻) நிலையற்றதாக இருக்கும்; அது MnO₂ ஆக மாறலாம்; எனவே மிகக் குறைந்த அளவிலேயே ஒட்சிஇறக்கியைச் சேர்க்க வேண்டும்.
  • நிற மாற்றங்களை விரைவில் பதிவு செய்யத் தவறுதல் — சில தாக்கங்கள் தொடர்ந்து மாறக்கூடியவை.
  • +6 நிலை (பச்சை) மிக விரைவாக MnO₂ ஆக சிதைவடையக்கூடும் என்பதை மறவாதீர்.

📺 செயல்விளக்க வீடியோ

வெளி YouTube வழங்குநரிடமிருந்து.

← எல்லாச் செய்முறைகளும்