Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Применение методов редоксометрии для анализа

Перманганатометрия

Метод перманганатометрии основан на реакциях окисления восстановителей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной (или нейтральной) среде.

При окислении в кислой среде ион Мп04 восстанавливается до Мп2+ по реакции

Окислительный потенциал в кислой среде для Мп04/Мп2+ составляет 1,51 В и является более высоким, чем в нейтральной (Мп04/Мп02|, ф° = = 0,59 В) или щелочной среде. При титровании перманганатом в кислой среде, как правило, не применяют индикаторы, так как реагент сам окрашен и является чувствительным индикатором: избыточная капля КМп04 окрашивает раствор в бледно-розовый цвет. Применять безиндикаторное титрование в нейтральной среде на фоне бурого осадка Мп02| и в щелочной — на фоне зеленой окраски иона Мп04 затруднительно.

Работа № 19. Приготовление рабочего раствора перманганата калия

Приготовить титрованный раствор перманганата калия по точной навеске нельзя, так как он не соответствует требованиям, предъявляемым к установочным веществам. КМп04 всегда содержит примеси продуктов восстановления, например Мп02. Кроме того, он легко разлагается под влиянием восстановителей — аммиака, органических веществ и др. Титр его необходимо устанавливать не ранее, чем через 7—10 дней после приготовления раствора.

Реагенты

Перманганат калия КМп04.

Серная кислота H2S04, 2 н раствор.

Щавелевая кислота Н2С20( -2Н20.

Описание определения

А) Приготовление 500 мл приблизительно 0,02 и раствора перманганата калия

Для приготовления 500 мл 0,02 н раствора перманганата калия взвешивают на технических весах около 0,32 г КМп04. Далее отмеряют цилиндром 0,5 л дистиллированной воды для растворения навески. Так как кристаллы КМп04 растворяются довольно медленно, часть взятой воды нагревают почти до кипения и ее небольшими порциями обрабатывают при тщательном перемешивании навеску КМп04 в стакане или колбе. Время от времени осторожно сливают жидкость с кристаллов в другую емкость, заменяя ее новой порцией горячей воды. Приготовленный охлажденный раствор переливают в склянку из темного стекла, добавляют гуда же оставшуюся воду и, тщательно перемешав, оставляют на 7—10 дней.

Б) Приготовление 250 мл стандартного 0,02 н раствора щавелевой кислоты

Наиболее удобными установочными веществами являются оксалат натрия Na,C.;04 и щавелевая кислота Н2С204-2Н20.

Протекающая при титровании этих веществ перманганатом суммарная реакция соответствует уравнению

Эта реакция является примером автокаталитической реакции, протекающей через несколько промежуточных стадий. Катализатором является ион Мп2+, который накапливается в процессе реакции. В начальный момент реакция между Мп04 и С202- протекает очень медленно, но когда концентрация иона Мп2+ достигает определенной величины, реакция начинает протекать с большой скоростью.

Окисление ионов С202- происходит по схеме

Молярная масса эквивалента щавелевой кислоты равна

Навеску щавелевой кислоты, необходимую для приготовления 250 мл 0,02 н стандартного раствора, рассчитывают по формуле

Рассчитанную навеску взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу на 250 мл, растворяют в холодной дистиллированной воде до метки и тщательно перемешивают, затем вычисляют титр и нормальную концентрацию раствора но формулам

В) Установление нормальной концентрации раствора КМп04 по щавелевой кислоте

Помещают в колбу для титрования 10—15 мл 2 н раствора серной кислоты и нагревают до 80—85°С. К нагретому раствору прибавляют пипеткой

10,00 мл щавелевой кислоты.

Раствором КМп04 заполняют бюретку и устанавливают уровень жидкости на нуле. Далее раствор КМп04 приливают по каплям к горячему раствору исходного вещества. Каждую следующую каплю прибавляют после того, как исчезнет окраска от предыдущей капли. Первые капли раствора КМп04 обесцвечиваются довольно медленно. Но как только образуется немного Мп2+, являющегося катализатором для этой реакции, дальнейшее обесцвечивание происходит практически мгновенно. Закончить титрование следует в момент, когда одна капля раствора окрасит весь раствор в бледно-розовый цвет, не исчезающий в течение 30 с.

Точное титрование проводят не менее трех раз, из сходящихся отсчетов берут среднее и рассчитывают нормальную концентрацию КМп04:

где Т, и N{ — объем (мл) и нормальная концентрация раствора щавелевой кислоты, a V2 и N2 — раствора КМп04.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>