4. Характеристика перманганатометрии, условия проведения.

Метод перманганатометрии основан на реакциях окис­ления различных веществ перманганатом калия. Окисле­ние проводят в сильнокислой среде, в которой перманганат-ион проявляет в высшей степени сильные окислительные свойства. Стандартный окислительный потенциал пары МnО^-₄ /Мn²⁺ составляет 1,51В, в связи с этим перманганат калия способен реагировать с большинством восстановите­лей. Продуктом восстановления КМnО₄ в кислой среде яв­ляется почти бесцветный ион Мn²⁺˸

МnО^-₄ + 8Н⁺ +5ē → Мn²⁺ + 4Н₂О,

что очень удобно для фиксирования точки эквивалентнос­ти. При титровании розовая окраска иона МnО^-₄становит­ся заметной от одной избыточной капли рабочего раствора КМnО₄, в связи с этим никакого специального индикатора не требуется.

Важно заметить, что для создания сильнокислой среды пользуются раство­рами H₂SO₄. Применение соляной и азотной кислот недо­пустимо, так как соляная кислота͵ помимо кислотных свойств, проявляет и хорошо выраженные восстанови­тельные свойства и сама способна реагировать с КМnО₄ с выделением хлора. Азотная кислота͵ помимо кислотных свойств, проявляет окислительные свойства и может взаимодействовать с определяемыми восстановителями.

Метод перманганатометрии широко применяют на практике для определения восстановителей и окислите­лей, а также веществ, не проявляющих окислительных или восстановительных свойств (к примеру, для определения ионов Са²⁺ в крови). Метод также используется для контроля качества питьевой воды и определения пероксида водорода в фармацевтическом анализе.

Для определения восстановителей, как правило, ис­пользуют методы прямого титрования, для определения окислителей — методы обратного титрования, а для определения индифферентных веществ — методы как обратно­го, так и косвенного (заместительного) титрования.

К примеру, для определения пероксида водорода, ионов железа (II) и других восстановителей проводят прямое титро­вание их растворов стандартизированным раствором КМnО₄.

Для определения окислителей, таких, как К₂Сr₂O₇ и другие, используют метод обратного титрования, суть ко­торого состоит по сути в том, что к раствору окислителя до­бавляют заведомо избыточный и точно измеренный объём рабочего раствора восстановителя, к примеру FeSO₄. Далее остаток FeSO₄, не прореагировавший с определяемым окислителем, оттитровывают рабочим раствором КМnО₄. В других случаях для определения окислителей используется рабочий раствор восстановителя щавелевой кислоты Н₂С₂О₄, которая окисляется до СО₂. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, при перманганатометрическом определении окислителей не­обходимы два рабочих раствора.

При определении индифферентных веществ, к примеру ионов Са²⁺, можно пользоваться только одним рабочим раствором КМnО₄ (заместительное титрование) или двумя титрантами (КМnО₄, Н₂С₂О₄) - при обратном титровании.

При использовании заместительного титрования анали­зируемый раствор, содержащий ионы Са²⁺, обрабатывают каким-либо растворимым оксалатом, к примеру Na₂C₂O₄, так, чтобы все ионы Са²⁺осадились в виде труднораство­римого СаС₂О₄. Выпавший осадок отфильтровывают, про­мывают и растворяют в серной кислоте.