- Trong môi trường axit mạnh MnO₄^- bị khử về Mn²⁺:

                                    MnO₄^- + 5e + 8H⁺  à Mn²⁺  + 4H₂O

            Ví dụ:  MnO₄^- + 5Fe²⁺ + 8H⁺ à Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

            - Trong môi trường axit yếu, trung tính hay kiềm thì MnO₄^- chỉ bị khử tới MnO₂.

                                    MnO₄^- + 3e + 4H⁺ à MnO₂↓ + 2H₂O

                                                      E^o = 1,67V

                                    MnO₄^- + 3e + 2H₂O  à MnO₂↓ + 4OH^-

                                                     E^o = 0,57V

            Có thể giải thích khả năng oxy hóa khác nhau của MnO₄^- trong môi trường axit và môi trường kiềm bằng sơ đồ chuyển hóa giữa MnO₂ và ion Mn²⁺ như sau:

                                    MnO₂ + 2e + 4H⁺  à Mn²⁺ + 2H₂O                 (*)

            Trong môi trường axit, cân bằng (*) sẽ chuyển dịch về phía phải tạo thành Mn²⁺. Như vậy, có thể coi rằng trong môi trường axit MnO₄^- trước tiên bị khử thành MnO₂ sau đó vì nồng độ ion H⁺ trong dung dịch cao nên lập tức MnO₂ bị khử tiếp xuống Mn²⁺.

            Trong môi trường trung tính hay kiềm thì MnO₄^- bị khử tới MnO₂ và không bị khử tiếp nữa vì trong môi trường này cân bằng (*) chuyển dịch sang trái, tạo thành MnO₂.

            Như vậy, khả năng oxy hóa của MnO₄^- trong môi trường axit lớn hơn rất nhiều so với môi trường kiềm. Hơn nữa trong môi trường axit, sản phẩm bị khử là Mn²⁺ không màu, nên chính KMnO₄ cũng là chất chỉ thị cho quá trình chuẩn độ, vì sau điểm tương đương 1 giọt dung dịch KMnO₄ dư cũng đủ làm cho dung dịch chuyển từ không màu sang màu hồng. Trong khi đó nếu tiến hành chuẩn độ trong môi trường kiềm hoặc trung tính hay axit yếu thì sản phẩm khử là MnO₂ là chất kết tủa màu nâu sẫm, ảnh hưởng đến việc xác định điểm cuối của quá trình chuẩn độ. Vì vậy trong thực tế người ta chỉ dùng phương pháp pemanganat để chuẩn độ các chất khử trong môi trường axit mạnh. Để điều chỉnh môi trường axit, dùng H₂SO₄ chứ không dùng HCl (vì Cl^- khử được MnO₄^- và biến thành Cl₂) và cũng không dùng HNO₃ vì HNO₃ là chất oxy hóa mạnh nó sẽ oxy hóa chất khử làm chuẩn độ sẽ sai.

            Kali pemanganat (KMnO₄) không phải là chất gốc vì nó thường không tinh khiết, bao giờ cũng chứa tạp chất là sản phẩm khử MnO₂. Ngoài ra KMnO₄ là chất oxy hóa mạnh dễ bị khử bởi các chất hữu cơ có lẫn trong nước, trong bụi không khí, bị phân hủy bởi ánh sáng… Do đó dung dịch KMnO₄ pha xong phải đựng trong lọ có màu nâu, đậy kín và để yên một thời gian mới được dùng, trước khi dùng phải xác định lại nồng độ bằng dung dịch chuẩn là axit oxalic.

Dùng phương pháp pemanganat có thể xác định được nhiều chất vô cơ và hữu cơ khác nhau bằng cách chuẩn độ khác nhau.

* Các chất khử: các kim loại (Fe, Ag, Bi, Cd, Zn, …) các phi kim (Sb, As, P…) các ion hóa trị thấp có khả năng cho hợp chất của nguyên tố ở hóa trị cao (Fe²⁺, Cr²⁺, Mn²⁺, Sn²⁺, Cu²⁺, Ti³⁺, As(III)…) ion phi kim như Cl^-, Br^-, I^-, S^2-… các chất là những ion phức tạp (SO₃^2-, S₂O₃^2-, TeO₃^2-, SCN^-, CN^-, NO₂^-, [Fe(CN)₆]^4-), các axit poli và oxycacboxylic (H₂C₂O₄, HOOC-CH₂-COOH, …), các anđehyt, các axit fomic, uric, ascobic, sunfonic, đường, poliphenol, các hợp chất không no và nhiều sản phẩm khác.

* Các chất oxy hóa: Fe³⁺, Ce(IV), U(VI), Mo(VI), W(VI), Cr(VI), MnO₂, PbO₂, NO₃^-, BrO₃^-, ClO₃^-, IO₃^-…

Phương pháp pemanganat có các ưu điểm sau:

- Không phải dùng chất chỉ thị.

- Pemanganat có thế oxy hóa khử cao  E^o = 1,51V nên có thể xác định được nhiều chất khi chúng không xác định được bằng các chất oxy hóa yếu.

- Pemanganat dễ kiếm, rẻ tiền, dùng KMnO₄ có thể chuẩn độ được cả những chất không có tính oxy hóa khử, ví dụ xác định được Ca²⁺ bằng kết tủa với oxalat sau đó chuẩn độ lượng chất khử dư hoặc hòa tan kết tủa sẽ tính được lượng canxi, xác định anhiđric axetic dựa trên phản ứng của nó với axit oxalic (a) sau đó chuẩn lượng dư axit oxalic bằng KMnO₄ (b).

    (CH₃CO)₂ + nH₂C₂O₄ → 2CH₃COOH + CO₂ + CO + (n-1)H₂C₂O₄      (a)

                H₂C₂O₄ (dư) à 2CO₂↑ + 2H⁺                                                                    (b)

» Tin mới nhất:

• Ý nghĩa của hàm cận biện trong kinh tế. (17/07/2022)
• Xây dựng phương trình vi phân trong thực tiễn (16/07/2022)
• Một số ví dụ về công thức gần đúng (12/07/2022)
• Doanh thu lớn nhất. (11/07/2022)
• Xác định hàm lượng Cl- trong nước máy (18/06/2022)

» Các tin khác:

• Toán cao cấp C1: Một bài toán tối ưu về kiểm soát hàng tồn kho. (06/11/2019)
• Toán cao cấp C1: Độ co giãn của cầu (06/11/2019)
• Lãi suất (01/11/2019)
• Ý nghĩa của đạo hàm tiếp theo (01/11/2019)
• Dung dịch đệm (18/10/2019)
• ĐƯA BÀI TOÁN VỀ BÀI TOÁN ĐƠN GIẢN HƠN (18/10/2019)
• Tìm con đường mới trong Toán học (18/10/2019)
• Sinh học đại cương - Mở đầu - Giới thiệu về Môn Sinh vật học (17/10/2019)
• Ứng dụng của đạo hàm vào bài toán thực tế (17/10/2019)
• Các hàm số quan trọng trong kinh tế (17/10/2019)