IL CAMALEONTICO MANGANESE
Osservazione dei vari stti di ossidazione del manganesePrerequisiti.Nella reazione tra permanganato di potassio e acido ossalico è possibile osservare alcuni colori tipici del manganese che per il suo ampio spettro di colori caratteristici dei suoi stati di ossidazione è stato chiamato il camaleonte della chimica.Mentre però il camaleonte ha la possibilità di adattare il colore della propria pelle all'ambiente circostante, questo non è valido per il manganese che semplicemente, nei suoi composti evidenzia, alcuni colori caratteristici, anche se non sempre facilmente riconoscibili, in relazione ai suoi stati di ossidazione come nella seguente tabella:
la relazione tra colore e configurazione elettronica non è semplice da spiegare, vale come teoria quella insegnato nei comuni corsi di chimica: - l'interazione dei composti del manganese (ioni) con la luce permette l'eccitazione di alcuni elettroni dell'ultimo livello di valenza con assorbimento di alcune radiazioni caratteristiche, i colori non asorbiti complementari sono quelli che raggiungono il nostro occhio e che noi possiamo chiaramente osservare. Miscugli di stati di ossidazione daranno origine a colori "intermedi" in accordo con la legge dell'addizone sottrattiva della luce da parte di pigmenti. Le reazioni possono avere decorsi diversi da quelli indicati, in quanto la temperatura, la concentrazione dei reagenti, uso di acqua distillata con o meno presenza di impurezze, può interagire con i processi colorimetrici di seguito descritti.
Materiale e strumenti.In laboratorio saranno presenti:
Indicazione delle reazioni chimiche che intervengono prendendo in considerazione gli elettroni scambiati (o trasferiti) tra le specie interagenti.
Procedimento.Si prenda un set di provette e si indichino con gli stati di ossidazione del manganese: 2, 3, 4, 6, 7.Osserviamo prima gli stati estremi del manganese. Nella provetta "2" sciogliere una spatola di cloruro manganoso in acqua. Osservare come l'iniziale colore rosa di diluisce fino a farlo apparire incolore ad un occhio non esperto.
Nella provetta "7" caricare 4 mL di permanganato di potassio e diluire con acqua distillata a piacere se si
desidera una colorazione più chiara.
Se si opera con un gradiente di perossido di idrogeno dall'alto verso il basso (agitazione limitata alla parte superiore) è possibile osservare i due colori caratteristici degli ioni Mn+++ e MnO4- stabili fino a decorso ultimo della reazione. Qui a destra quanto descritto visto su fondo azzurro cielo e su fondo grigio. Si può provare ad ottenere una colorazione simile mescolando in dosi stechiometriche opportune permanganato con una soluzione di sale manganoso, anche in questo caso apparirà una colorazione tra il rosso ed il rosa intenso caratteristica di questo stato di ossidazione intermedio:
Nella provetta "4" aggiungere 4 mL di permanganato di potassio e 1 mL di acqua ossigenata in ambiente vicino
alla neutralità, si osserverà una variazione tra il bruno-verdastro e il dorato bronzeo, con
formazione graduale di un precipitato di diossido di manganese che nell'arco di alcune ore si depositerà
sul fondo della provetta, laciando la soluzione sovrastante incolore. possiamo spiegare la forma solubile o per meglio dire colloidale del manganese +4 come dissociazione dell'acido manganoso appena formatosi per dare lo ione bimanganito o manganito acido:
Nella provetta "6" aggiungere 1 mL di permanganato di potassio e 1 g di idrossido di sodio, agitare il sistema
che tenderà a riscaldarsi in concomitanza con la dissoluzione della base;
Nella foto a fianco la sequenza di colori descritta: da sinistra a destra il viola-fucsia -> viola scuro -> blu scuro -> verde smeraldo. Cliccare qui per vedere una foto ingrandita della sequenza.
Secondo Alexander Ferraro "I colori del manganese" sul canale youtube.com lo stesso colore verde smeraldo
associato a "6" si può osservare in tempi più brevi aggiungendo in una provetta ad 1 mL di
una soluzione di idrossido di sodio, 1 mL di permanganato e una goccia di perossido di idrogeno
(a mo' di catalizzatore).
L'immagine sottostante riporta l'intera sequenza appena descritta in ordine decrescente: +7, +6, + 4, + 3, + 2. 
Un colore verde azzurro associato alla miscela degli stati di ossidazione "6/7" si può osservare
aggiungendo in una provetta 1 mL di acqua distillata, 0,5 g di idrossido di sodio e a seguire alcuni cristalli
di permanganato e 1 mL di acido solforico.
In una provetta "3/4" aggiungiamo acido solforico 2 mL, una punta di spatola di cloruro di manganese e 2 mL
di acqua e, a seguire 5 gocce di permanganato, si osserverà nell'arco di pochi minuti un colore
rossiccio tipico del manganese +3 e dopo due minuti il colore bruno del manganese +4.
In una provetta "4" aggiungiamo 4 mL di permanganato, a seguire 6 gocce di acido solforico poi aggiungiamo
altre 6 gocce di acqua ossigenata, il risultato sarà una colorazione rosso-bruna con formazione di
diossido di manganese che precipiterà nei minuti successivi.
Sviluppo.Procedere scrivendo tutte le reazioni che intervengono tenendo in considerazione gli stati di ossidazione, pH e spiegando quanto succede anche in funzione del principio di Le Chatelier.
Si noti come un cambiamneto di pH sia spesso associato ad una variazione di reazione chimica in funzione
del principio di Le Chatelier.
2 MnO(OH) + OH- —» MnO2(OH)- (colloide) + Mn(OH)2 (aq)
Bibliografia generaleAdolfo Ferrari "Trattato di chimica generale ed inorganica" ed. Riccardo Pàtron, Bologna 1965Mark S. Cracolice, Edward I. Peters "Chimica tutto si trasforma" ed. Zanichelli, Bologna 2007 Alexander Ferraro "I colori del manganese" sul canale youtube.com
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Nella provetta "3" caricare 4 mL di permanganto di potassio, 3 mL di idrossido di sodio e gocce di perossido
di idrogeno.
si osserverà una variazione cromatica lenta ma graduale (completa nell'arco di 120 minuti) da viola a
viola scuro con riflessi blu, ed infine un verde-nero senza formazione di precipitato; il colore verde-nero se
diluito si mostrerà come un bel verde smeraldo. 
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