Перманганатометрия

В сильнокислой среде перманганат-ионы обладают высоким окислительно-восстановительным потенциалом, восстанавливаясь до Mn(II), и их применяют для определения многих восстановителей:

При титровании перманганатом, как правило, не применяют индикаторы, так как реагент сам окрашен и является чувствительным индикатором: 0,1 мл 0,01 М раствора окрашивает 100 мл воды в бледно-розовый цвет.

Работа 27 Стандартизация раствора перманганата калия по оксалату натрия

Реакция между оксалат-ионами и перманганат-ионами протекает сложно и не описывается часто приводимым в учебниках уравнением:

хотя исходные и конечные продукты соответствуют приведенным в написанном уравнении. В действительности реакция протекает в несколько стадий и для ее начала необходимо присутствие в растворе хотя бы следов :

Манганат-ион в кислом растворе быстро диспропорционирует:

Марганец (III) образует оксалатные комплексы состава , где n=1, 2, 3; они медленно разлагаются с образованием и . Таким образом, пока в растворе не накопится в достаточных концентрациях марганец (II), реакция между и протекает очень медленно. Когда же концентрация марганца(II) достигает определенной величины, реакция начинает протекать с большой скоростью.

Реагенты

Перманганат калия, , 0,05 М (1/5 ) раствор.

Серная кислота, , 2 М раствор.

Оксалат натрия, , 0,0500 М (1/2 ) стандартный раствор.

Выполнение определения. В колбу для титрования вместимостью 100 мл наливают 20 мл и нагревают до 80 — 90 °С. В горячий раствор пипеткой вносят 10,00 мл раствора оксалата натрия и титруют раствором перманганата, причем в начале титрования следующую каплю раствора прибавляют лишь после того, как совершенно исчезла окраска от предыдущей капли. Затем, увеличив скорость титрования, титруют до появления бледно-розовой окраски, устойчивой в течение 30 с.

Работа 28 Определение железа

Титрование железа(II) основано на реакции

Титровать можно в сернокислой или солянокислой средах. В первом случае не наблюдается никаких осложнений. Присутствие в титруемом растворе хлорид-ионов приводит к перерасходу перманганата и получению нечеткого конца титрования. Это вызвано тем, что реакция между железом(II) и перманганатом индуцирует реакцию между и хлорид-ионами. Индуцированной реакции не возникает, если в растворе присутствуют в достаточных количествах фосфорная кислота и марганец(II). Поэтому перед титрованием в раствор добавляют смесь Рейнгарда-Циммермана, состоящую из серной, фосфорной кислот и сульфата марганца(II). Присутствие в этой смеси создает требуемую концентрацию протонов в титруемом растворе, необходима для связывания железо(III) в бесцветный комплекс (если железо не маскировать, то окраска его комплексных хлоридов будет затруднять наблюдение в конце титрования бледно-розовой окраски перманганата) и образования фосфатных комплексов марганца(III). Железо(III) перед титрованием необходимо восстановить до железа(II).

Реагенты

Перманганат калия, , 0,0500 М (1/5 ) стандартный раствор.

Соляная кислота, , концентрированная с пл. 1,17.

Цинк металлический, гранулированный.

Смесь Рейнгарда — Циммермана ( ): растворяют 60 г сульфата марганца в 500 мл воды, прибавляют 132 мл конц. , 140 мл конц. и разбавляют водой до 1 л.

Выполнение определения.

Аликвотную часть анализируемого раствора 10,00 мл пипеткой вносят в коническую колбу вместимостью 200 мл, добавляют 5 мл . Закрывают колбу маленькой воронкой, вносят 3 — 4 гранулы металлического цинка, нагревают на песочной бане (реакция не должна идти очень бурно) до обесцвечивания раствора и полного растворения цинка. Раствор охлаждают водой под краном, добавляют 5 мл смеси Рейнгарда — Циммермана, 100 мл воды и при интенсивном перемешивании медленно титруют раствором перманганата калия до появления бледно-розовой окраски, устойчивой 30 с.