Manganimétrie, dosage d'oxydo-réduction

La manganimétrie est une méthode de dosage d'oxydoréduction utilisant l'ion permanganate MnO₄^- .
Le manganèse, de symbole chimique Mn, porte le numéro atomique 25 avec une configuration électronique 4s²3d⁵. Il possède divers degrés d'oxydation comme indiqué sur le diagramme de Frost ci-dessous dont la stabilité en fonction du pH est donnée sur le diagramme de Pourbaix.

L'ion permanganate correspond à un état d'oxydation +7 du manganèse.

Principe de la manganimétrie

Le couple rédox mis en jeu est MnO₄^- / Mn²⁺ dont le potentiel standard vaut 1,507V. Les propriétés oxydantes de l'ion permanganate sont à l'origine de la manganimétrie. La forme oxydante MnO₄^- est violette, la forme réductrice Mn²⁺ est incolore, ce qui permet de déterminer le point équivalent sans utiliser d'indicateurs colorés.
En milieu acide la demi réaction du couple MnO4^-/Mn²⁺ s'écrit:

MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 e^- ⇌ Mn²⁺ + 4H₂O

Les ions H⁺ sont mis en excès. On utilise de l'acide sulfurique H₂SO₄. L'acide chlorhydrique et l'acide nitrique ne conviennent pas. Le 1^er est oxydé par MnO₄^-, le second est également un oxydant.

L'excès d'acide sulfurique permet d'éviter la réaction en milieu neutre:
MnO₄^- + 2H⁺ ⇌ MnO₂ + 4 OH^-

Etalonnage des solutions de permanganate

Le permanganate se dégrade sous l'action de la lumière suivant la réaction :
4MnO₄^- + 2H₂O 4 MnO₂ + 3O₂ + 4OH^- .
L'espèce MnO₂ donne une couleur brune à la solution. Les solutions permanganate doivent donc être étalonnée.
On utilise généralement pour l'étalonnage une solution fraîchement préparée de sel de Mohr FeSO₄,(NH₄)2SO₄,6H₂O qui est une solution stable d'ion Fe²⁺.