Перманганатометрия. Определение точной концентрации титранта. Условия титрования. Фиксирование точки эквивалентности. Определение количества щавелевой кислоты в растворе.
В основе перманганатометрии лежат реакции окисления, производимые раствором перманганата калия KMnO4, т.е. рабочим раствором – титрантом является перманганат калия. Окисление может производиться в кислой, нейтральной и щелочной средах. Процесс во всех трех случаях протекает различно.
Окисление в кислой среде. В этом случае марганец со степенью окисления+7 восстанавливается до степени окисления +2, причем образуется соль марганца, соответствующая взятой кислоте. Например, если в качестве восстановителя взят FeSO4 реакция идет по уравнению
10FeSO4+2KMnO4 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2Mn SO4 + 8H2O
При окислении в сильно щелочной среде марганец со степенью окисления+7 восстанавливается до манганата калия со степенью окисления +6. Например, Cr2(SO4)3 +6KMnO4+16KOH = 2K2CrO4 + 6K2MnO4+3K2SO4+8H2O
Окисление в нейтральной среде сопровождается образованием диоксида марганца, т.е. марганец со степенью окисления +7 переходит в марганец со степенью окисления +4. 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O = 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
Фактор эквивалентности в кислой среде = ⅕, в нейтр ⅓ , в щелочной 1
В перманганатометрии практически всегда проводят реакцию в кислой среде, так как в кислой среде в результате ОВР малиново-фиолетовый цвет иона MnO ¯4 переходит в бесцветный Mn2+.
Стандартизация перманганата: 10 мл щавелевой к-ты в колбу + 10 мл 2Н серной, колбу нагреваем до 70*, титруем перманганатом = обратное титрование
C(1/2H2C2O4) = масса навески/М*0,1
C(1/5KMnO4) = C(1/2H2C2O4*2H2O)*Vа/Vср
Определение количества щавелевой кислоты в растворе.
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
Пипеткой отобрать аликвоту (10,00мл) контрольного раствора H2C2O4·2H2O, перенести в коническую колбу, прилить 10мл 2н раствора H2SO4 и нагреть до 800С (не кипятить!). Горячий раствор в конической колбе оттитровать раствором KMnO4 до появления устойчивой слабо розовой окраски в точке эквивалентности.
Рабочие растворы метода нейтрализации. Определение титра рабочего раствора гидроксида натрия и соляной кислоты. Построение кривых титрования кислот и оснований.
Метод нейтрализации
В основе метода лежит реакция взаимодействия ионов водорода или ионов гидроксония с гидроксид-ионами, которая приводит к образованию слабодиссоциированных молекул воды
Этим методом можно определять концентрацию и количество кислот, оснований, солей, водные растворы которых подвергаются гидролизу, а также смеси этих веществ.
Основными титрантами (рабочими растворами) метода нейтрализации являются растворы сильных кислот (HCl или H2SO4) и сильных оснований (NaOH или KOH). В качестве установочных веществ (или первичных стандартов) для установления титра (стандартизации) кислот используют тетраборат натрия Na2B4O7.10 H2O или карбонат натрия Na2CO3, для стандартизации щелочей используют щавелевую кислоту H2C2O4.2H2O или янтарную кислоту H2C4H4O4.
Для определения точки эквивалентности в методе нейтрализации применяют кислотно-основные индикаторы
Кристаллический гидроксид натрия по свойствам не является веществом, пригодным для получения титрованного раствора, так как при хранении взаимодействует с углекислым газом и влагой воздуха с образованием карбонатов и бикарбонатов на поверхности кристаллов. Следовательно, вначале можно получить раствор примерной концентрации, а затем установить его точную концентрацию с помощью рабочего титрованного раствора какой-то кислоты, например, щавелевой.
Учитывая сказанное, можно рекомендовать такой порядок приготовления рабочего титрованного раствора щелочи: рассчитать навеску гидроксида натрия для получения 250 мл раствора с молярной концентрацией 0,1 моль/л и увеличить ее на 30%; взвесить навеску NaOH на технохимических весах рассчитанную (с увеличением) массу NaOH с точностью до 0,01 г; перенести навеску NaOH в сухую мерную колбу, прилить небольшой объем дистиллированной воды (~ 5,0 мл), быстро ополоснуть кристаллы и слить раствор. Это необходимо для удаления с поверхности кристаллов едкого натра карбонатов и бикарбонатов; растворить NaOH в свежей порции дистиллированной воды, довести объем раствора до метки водой, закрыть колбу пробкой и тщательно перемешать раствор; титровать; рассчитать по результатам титрования на основании закона эквивалентов молярную концентрацию (для NaOH она совпадает с нормальной) и титр раствора едкого натра.
Кривая титрования – зависимость объема титранта от рН (в кисл-осно),О-В потенциал, конц иона Ме
