Основы аналитической химии

Скачать 0.71 Mb.

Название	Основы аналитической химии
страница	5/11
Дата публикации	05.11.2014
Размер	0.71 Mb.
Тип	Лабораторная работа

100-bal.ru > Химия > Лабораторная работа

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1.4. Методы окислительно-восстановительного титрования

(редоксиметрии)

Классификация наиболее широко используемых методов редоксиметрии приведена в табл. 1. Методы редоксиметрии основаны на изменении потенциала окислительно-восстановительной системы в ходе титрования вследствие изменения концентрации окисленной и восстановленной форм реагирующих веществ. Полнота протекания реакции зависит от разности стандартных (или формальных) потенциалов окислительно-восстановительных пар.

1.4.1. Перманганатометрия

Перманганатометрия – это метод титрования рабочим раствором KMnO₄. Чаще всего реакцию титрования проводят в сильнокислой среде, создаваемой H₂SO₄:

MnO₄^–+ 8H⁺ + 5ē= Mn²⁺ + 4H₂O

Для пары MnO₄^–/Mn²⁺ Е⁰ = 1,51 В, что позволяет определять многие восстановители прямым титрованием.

Перманганатометрическое определение окислителей проводят, используя приемы: а) обратного титрования, применяя в качестве второго рабочего раствора либо сульфат железа(II), либо щавелевую кислоту H₂C₂O₄; б) прямое титрование восстановленной формы анализируемого компонента.

Метод перманганатометрии можно использовать и для определения веществ, не проявляющих окислительно-восстановитель-ных свойств, в частности, ионов Са²⁺, реагирующих с H₂C₂O₄ (при анализе на содержание Са почвы, минералов, биологических материалов и др.). В этих случаях применяют обратное или заместительное титрование.

Для фиксирования Т.Э. в методе используют свойство KMnO₄ окрашивать раствор в розовый цвет от одной избыточной капли (титрование без индикатора).

Лабораторная работа №3

Определение Fe²⁺ в контрольном растворе соли Мора

Стандартизация рабочего раствора KMnO₄ по щавелевой кислоте (установление концентрации рабочего раствора KMnO_4.).Рабочий раствор KMnO₄готовится в лаборатории заранее путем растворения рассчитанной навески KMnO₄ в определенном объеме свежей дистиллированной воды (3,2 г на 1 литр для 0,1 н. раствора). Полученный раствор переливают в емкость из темного стекла и выдерживают 7-10 дней, после чего фильтруют через стеклянный фильтр с пористой пластинкой и хранят в сосуде из темного стекла, закрытом стеклянной пробкой. При хранении раствора его концентрация изменяется под влиянием имеющихся в воде восстановителей, аммиака, органических веществ, попадающих с пылью и др. Поэтому концентрацию рабочего раствора KMnO₄ устанавливают и периодически проверяют по стандартному раствору щавелевой кислоты. При титровании протекает реакция:

2KMnO₄+ 5Н₂С₂О₄+ 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10СО₂+ К₂SO₄ + 8H₂О

Ход работы. Бюретку ополаскивают рабочим раствором перманганата и заполняют им непосредственно перед титрованием. После окончания титрования раствор сливается в емкость с KMnO₄, а бюретка и резиновая трубка с бусинкой тщательно промываются водой для предотвращения реакции разложения, протекающей на свету:

4KMnO₄+ 6H₂O = 4MnО(ОН)₂ + 4КОН + 3О₂

Пипеткой отбирают аликвоту V_пприготовленного раствора щавелевой кислоты (15,00 мл), переносят в колбу для титрования, добавляют 15 мл 1 М H₂SO₄, нагревают раствор до 70–80 ⁰С для ускорения реакции и титруют, добавляя при непрерывном перемешивании раствор KMnO₄ из бюретки до появления неисчезающей в течение 30 секунд бледно-розовой окраски. Вначале реакция протекает медленно, но накапливающиеся ионы Mn²⁺ оказывают каталитическое действие (автокатализ). Титрование повторяют не менее трех раз, находят (KMnO₄) и рассчитывают концентрацию раствора KMnO₄:

Определение Fe²⁺ основано на реакции прямого титрования:

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 5Fe₂(SO₄)₃ + К₂SO₄ + 8H₂О

Ход анализа. Полученный раствор соли Мора в мерной колбе на 100,0 мл разбавляют дистиллированной водой до метки, закрывают пробкой и тщательно перемешивают. Затем отбирают подготовленной пипеткой по 15,00 мл в конические колбы, прибавляют туда же по 15 мл 1 М H₂SO₄ и титруют из бюретки рабочим раствором KMnO₄ (концентрация установлена в работе №5) до неисчезающей в течение 30 сек. бледно-розовой окраски. Титрование повторяют не менее трех раз, вычисляют (KMnO₄) и массу Feв анализируемом растворе.