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

83716. Определение коэффициента термического расширения (линейного) твёрдого тела 117.05 KB
  Определить температуру металлической проволоки при протекании через неё электрического тока. Измерить удлинение проволоки при нагревании. В данной работе экспериментально определяется коэффициент термического расширения твердого тела металлической проволоки.
83717. Моделювання типових радіотехнічних сигналів 1.34 MB
  Вивчити основні можливості програми MathCad, ознайомитися з елементами загальної теорії радіотехнічних сигналів, освоїти порядок моделювання найпростіших радіотехнічних сигналів. При підготовці до виконання лабораторної роботи необхідно вивчити даний опис, що відповідає розділам рекомендованої літератури...
83718. MS Access 2007: Создание запросов 351.77 KB
  Для объединения записей из связанных таблиц в группы (чтобы в результирующей таблице запроса не было повторяющихся записей) Сортировка Вывод инструкций сортировки записей Вывод на экран Определяет, будет ли отражено поле в результирующей таблице Условие отбора Содержит первое условие...
83719. Электронные промышленные устройства 113.15 KB
  Изучить правила работы с лабораторным стендом, назначения и принцип действия используемых микросхем. Синтезировать и начертить схему дешифратора 3-разрядного числа. Смонтировать дешифратор и проверить его работу. Изучить принцип работы дешифратора К155ИД4. Начертить схему исследования дешифратора.
83720. Виявлення вражаючих факторів регіональних природних загроз. Визначення параметрів і наслідків повеней 331.95 KB
  Поширення землетрусів підлягає певним закономірностям: там, де формуються великі гори та впадини, звичайно і проявляються сильні землетруси. На земній кулі щорічно реєструється більше ста тисяч підземних поштовхів, з яких близько ста — з певним ступенем руйнування.
83721. ДЕРЕВА І ГРАФИ В МОВІ ПРОГРАМУВАННЯ С 221.77 KB
  Дерева. Основні поняття Дерева являють собою найбільш важливі нелінійні структури що зустрічаються в обчислювальних алгоритмах. Існує кілька класів дерев серед яких особливою популярністю користуються бінарні двійкові дерева.
83722. Исследование операционных усилителей и схем на их основе 134.02 KB
  Цель работы: изучение принципа работы, основных параметров и характеристик операционного усилителя; измерение основных параметров операционного усилителя; исследование масштабных усилителей на операционных усилителях.
83723. Исследование электрического состояния линейной разветвленной цепи синусоидального тока при различных параметрах цепи 558.5 KB
  Экспериментально проверить условие, при котором наблюдается резонанс токов. Определить добротность цепи. Вычислить коэффициент мощности. При различных параметрах цепи определить активную, полную и реактивную мощность. Построить по опытным данным векторные диаграммы напряжения и токов при различных...