41259

Встановлення нормальності перманганату калію за вихідними речовинами

Лекция

Химия и фармакология

З рівняння видно що окиснювальний потенціал сильно залежить від рН розчину. В іншому випадку можливий перебіг побічних процесів наприклад: Для підкислення розчину застосовуеться звичайно сірчана кмслота оскільки HCl відновлюється перманганатом а азотна кислота сама здатна виступати як окисник що зрозуміло у кількісному аналізі неприпустимо. Приготування робочого розчину Як видно з рівняння реакції еквівалентна маса KMnO4 дорівнює Ми ділемо молярну масу на 5 у даному випадку тому що молярні маси еквівалентів в окисновідновних реакціях...

Украинкский

2013-10-23

83.5 KB

2 чел.

Лекція 21

Перманганатометрія

Перманганатометрія

План

  1.  Теоретичні основи метода
  2.  Приготування робочого розчину
  3.  Встановлення нормальності перманганату калію за вихідними речовинами
  4.  Приклади практичного застосування перманганатометрії:
    •  визначення заліза (II);
      •  визначення пероксиду водню.

  1.  Теоретичні основи метода

Перманганат-іон у сильнокислих розчинах окиснює багато речовин, відновлюючись при цьому до марганця (ІІ):

У зв’язку з дуже високим редоокс-потенціалом цього переходу, перманганат можно застосовувати для титрування майже усіх речовин, здатних окиснюватись.

З рівняння

видно, що окиснювальний потенціал сильно залежить від рН розчину. Тому кількість кислоти при титруванні береться значно більшою, ніж це потрібно за стехіометричним рівняння (розчин повинен бути приблизно 1н за кислотою). В іншому випадку можливий перебіг побічних процесів, наприклад:

Для підкислення розчину застосовуеться звичайно сірчана кмслота, оскільки HCl відновлюється перманганатом, а азотна кислота сама здатна виступати як окисник, що, зрозуміло, у кількісному аналізі неприпустимо.

При титруванні перманганатом індикатор звичайно не застосовують, оскільки його власне забарвлення досить інтенсивне. Воно звляється в точці еквівалентності, точніше, зразу не після неї, для цього необхідна усього одна надлишкова крапля титранта.

2. Приготування робочого розчину

Як видно з рівняння реакції, еквівалентна маса KMnO4 дорівнює

Ми ділемо молярну масу на 5 у даному випадку тому, що молярні маси еквівалентів в окисно-відновних реакціях дорівнють частці від ділення молярних мас сполук на кількість прийнятих або відданних у ході реакції електронів.

Звичайно застосовують 0,1н або 0,05н, рідше 0,01н розчини KMnO4 Для приготування приблизно 0,1н розчину зважують на технічних терезах 3,16г KMnO4, переносять у літрову мірну колбу і розчиняють у 300-400 мл дистильованої води. Розчинення йде доволі повільно, тому його прискорюють перемішуванням. Після розчинення розводять розчин до риски дистильованою водою і добре перемішують.

Для приготування робочого розчину необхідно брати свіже перегнану дистильовану воду і тримати розчин щільно закритим в склянках з темного скла, або у темному місці. Ці заходи пов’язані з можливістю відновлення KMnO4 частинками органічного пилу, а також його розкладу на світлі.

3.Встановлення нормальності перманганату калію за вихідними речовинами

У якості стандартних речовин (установчих) речовин перманганатометрії частіше за все вживають щавлеву кмслоту H2C2O4∙2H2O або її натрієву сіль, оксалат натрію Na2C2O4. Найбільшим недоліком першої є вивітрювання кристалізаційної води, тому розчин слід готувати із свіжеперекристалізованого препарату.

При встановленні нормальності KMnO4 відбувається реакція

З рівняння видно, що еквівалентна маса щавлевої кислоти і оксалату натрію дорівнює половині їх молярних мас, наприклад,

Для встановлення нормальності розчин KMnO4 приливають до розчину щавлевої кислоти, нагрітого на водяній бані до 70-80°с. Не слід нагрівати розчин до кипіння, оскільки це призводить до часткового розкладу щавлевої кислоти і повязаних з цим похибок в аналізі:

Окрім того, у киплячому розчині відбувається частковий розклад і самого перманганата:

До гарячого розчину щавлевої кислоти перед титруванням приливають 10-15 мл розведеної (1:4) сірчаноі кислоти. При недостатній кислотності іде побічний процес- виділяється осад диоксиду марганцю (рівняння реакції наведено вище).

При титруванні приливають декілька крапель розчину KMnO4 і чекають, поки розчин обезбарвиться. Відновлення наступних порцій робочого розчину йде вже швидко. Це пов’язано з автокаталітичним характером реакції, причому прискорюють реакцію іони Mn2+. Кінець титрування визначають по розовому забарвленні розчину, який не зникає.

4.Приклади практичного застосування перманганатометрії:

   -визначення заліза (II);

        -визначення пероксиду водню.

    Прикладами практичного застосування перманганатометрії є визначення

заліза (II) та пероксиду водню.

а) Визначення заліза у солі Мора або у залізному купоросі, де воно перебуває у ступені окиснення +2, здійснюється прямим титруванням перманганатом. При цьому відбувається реакція за схемою:

  Процедура такого визначення детально викладена у методичних вказівках.

При аналізі обєктів , які містять залізо (IІI), його необхідно спочатку відновити, наприклад, у редукторі, і лише потім титрувати перманганатом. Приблизна схема аналізу залізних руд полягає у наступному. Руду розчиняють у соляній кислоті , а потім відновлюють невиликим надлишком хлориду олова (II):

Надлишок SnCl2 перед титруванням необхідно окислити (оскільки КMnO4 буде розходуватись і на нього ) розчином хлориду ртуті (II):

При цьому осад каломелі дуже повільно реагує з перманганатом, чим можна знехтувати. Підготовленій таким чином холодний розчин хлориду заліза (II) титрують робочим розчином KmnO4 до появи рожевого забарвлення, як це було показано вище.

б) Визначення вмісту пероксиду водню (пергідролю), який постачається у вигляді 30%-го розчину, необхідно передусім у звязку з його постійним  розкладом:

Цей розклад не припиняється навіть у присутності стабілізаторів -  пірофосфату натрію і саліцилової кислоти.

Як відомо, пероксид водню має одночасно властивості і окисника , і відновника. Це пояснюється проміжною ступінню окиснення кисню(-1). Із наведеної діаграми видно, що пероксид водню є більш сильним відновником, ніж вода, де кисень знаходиться в найнижчому ступені окиснення. З іншого боку, той же пероксид водню, є більш сильним відновником, ніж вільний кисень. Це явище пов’язано з нестійкістю сполук кисню з проміжною ступінню окиснення.

Отже, при перманганотометричному способі визначення пероксиду водню відбувається реакція:

або в молекулярному вигляді

З рівняння реакції видно, що еквівалентна маса пероксиду водню дорівнює половині його молярної маси

Титрування перманганатом калію проводять, як і в попередніх випадках, у присутності розведеної (1:4) H2SO4, але зі зрозумілих причин, без нагрівання. Кінець титрування фіксують за з’явленням від однієї краплі рожевого забарвлення, що не зникає з часом.

Деталі методики визначення пероксиду водню наведені у методичних вказівках. При відомій наважці пергідролю і даними титрування масова частка H2O2 може бути обчислена за формулою:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47644. ДЕРЖАВНА ЕКОЛОГІЧНА ПОЛІТИКА. РОБОЧА НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА 325.5 KB
  Ці та інші чинники зокрема низький рівень екологічної свідомості суспільства призвели до значної деградації довкілля України надмірного забруднення поверхневих і підземних вод повітря і земель нагромадження у дуже великих кількостях шкідливих у тому числі високотоксичних відходів виробництва. Охорона навколишнього природного середовища раціональне використання природних ресурсів забезпечення екологічної безпеки життєдіяльності людини невідємна умова сталого економічного та соціального розвитку України. В основу формування державної...
47647. Основи електротехніки і електроніки. Методичні вказівки 2.85 MB
  Зауваження: якщо необхідно одночасно виміряти струм в багатьох лініях схеми зручнішим є використання амперметрів з палітри індикаторів. Після включення схеми виводи мультиметра можуть бути перемкнуті для вимірювання напруги до інших точок схеми. Зауваження: якщо необхідно одночасно виміряти напругу в багатьох точках схеми зручнішим є використання вольтметрів з палітри індикаторів. Можна змінювати параметри осцилографа під час роботи схеми.
47650. Охорона праці та навколишнього середовища 724.5 KB
  Методические указания к выполнению раздела Охрана труда и окружающей среды для машин и оборудования. Методическая разработка по дипломному проектированию предназначена помогать студентам при написании раздела Охрана труда и окружающей среды†в дипломных проектах. Общие положения Раздел “Охрана труда и окружающей среды†является обязательной составной частью дипломного проекта которая по своему содержанию должна соответствовать его теме.