Установка титра рабочего раствора перманганата калия

Титровальный раствор перманганата калия нельзя приготовить растворением точной навески: продаваемый перманганат калия содержит ряд примесей. Кроме того, концентрация перманганата калия, переведённого в раствор, заметно понижается, т.к. он расходуется на взаимодействие с веществами, присутствующими в воде (аммиаком, органическими веществами и другими восстановителями). Поэтому нормальную концентрацию раствора перманганата калия устанавливают, титр станет постоянным, обычно лишь через 5-7 дней после его приготовления.

В процессе хранения раствора перманганат калия частично разлагается:

4KMnO₄ + 6 H₂O = 4H₂MnO₃↓ + 4KOH + 3O₂↑

Приготовление раствора перманганата калия. Нормальную концентрацию раствора перманганата устанавливают по реакции, протекающей в кислой среде. Эквивалентная масса перманганата калия равна 1/5 молярной массы, т.е. 158,03:5=31,61 г. Чтобы приготовить 500мл. 0,05н. раствора, нужно взять навеску 31,61х0,05х0,5=0,7903 г. Отвесьте на технических весах 0,8-г KMnO₄ (т.к. КМnO₄ не совсем чист и часть его расходуется на окисление присутствующих в воде восстановителей). Навеску растворите в 500мл воды следующим образом. Приливайте в стакан с навеской небольшие порции горячей воды, сливают раствор с кристаллов в специально приготовленную мерную колбу. Растворение ускоряйте путём непрерывного помешивания. Когда вся навеска перейдёт в раствор, тщательно обмойте стакан, перелейте воду в мерную колбу и охладите её, после этого доведите объём до метки. Тщательно перемешайте и оставьте стоять на 5-7 дней в тёмном месте. Исходными веществами для стандартизации (установки титра) его служат свежеперекристаллизованная щавелевая кислота H₂C₂O₄∙2H₂O или её соли Na₂C₂O₄ (оксалат натрия) и (NH₄)₂ C₂O₄∙2H₂O (оксалат аммония).

Приготовление стандартного раствора щавелевой кислоты. Перманганат калия взаимодействует с щавелевой кислотой в сернокислой среде по уравнению:

2KMnO₄+5Н₂C₂O₄+Н₂SO₄=2MnSO₄+10CO₂+K₂SO₄+8H₂O

Аналогично взаимодействует он с оксалатами:

2KMnO₄+5Na₂C₂O₄+8Н₂SO₄=2MnSO₄+10CO₂+K₂SO₄+5Na₂SO₄+8H₂O

В обеих реакциях оксалат-анион С₂О₄^2- окисляется и, теряя 2 электрона, превращается в две молекулы оксида углерода(IV).

Зато перманганат-ион, наоборот приобретает 5 электронов, восстанавливается до катиона марганца (II). Поэтому эквивалентная масса щавелевой кислоты Н₂С₂О₄х2Н₂О, как стандартного вещества, равна ½ молярной массы, т.е. 126,07:2=63,04 г/моль и для приготовления 100мл 0,05н.раствора нужно 63,04х0,05х0,1=0,3152 г щавелевой кислоты.

Возьмите навеску щавелевой кислоты (или оксалата) на аналитических весах, растворите её в мерной колбе вместимостью 100мл доведите объём раствора до метки и тщательно перемешайте. Вычислите титр и нормальную концентрацию исходного раствора щавелевой кислоты по формуле:

Аналогично готовят растворы оксалата натрия или оксалата аммония.

Стандартизация раствора перманганата калия по щавелевой кислоте. Хорошо вымытую бюретку промойте раствором перманганата калия и подготовьте к титрованию.

Ополосните пипетку раствором щавелевой кислоты и перенесите 10 мл его в колбу для титрования. Прибавьте 8-10 мл 2н серной кислоты, нагрейте до 70-80°С (не допуская кипения, при котором щавелевая кислота разлагается) и горячий раствор титруйте перманганатом калия. Раствор перманганата приливайте медленно, по каплям, при непрерывном взбалтывании жидкости. Каждую следующую каплю добавляйте лишь после того, как обесцветится предыдущая. Первоначально обесцвечивание перманганата будет происходить медленно, но затем по мере образования сульфата марганца, играющего роль катализатора, оно ускорится. Титрование прекратите, когда избыточная капля перманганата сообщит раствору бледно-розовую окраску, не исчезающую в течение 1-2мин. Объём раствора перманганата калия отчитывайте по верхнему краю мениска, т.к. нижний край плохо виден. Повторите титрование 2-3 раза, из сходящихся отсчетов возьмите среднее и вычислите нормальную концентрацию раствора перманганата калия.

Стандартизированный раствор перманганата калия используйте для определения железа (II).

Определения железа (II) в растворе соли Мора. Определение содержания Fe²⁺ в растворах считают одним из важнейших применений перманганатометрического титрования.При титровании перманганатом соли Мора в кислой среде происходит реакция:

KMnO₄+10(NH₄)₂Fe(SO₄)₂+8H₂SO₄=2MnSO₄+5Fe₂(SO₄)₃+K₂SO₄ +10(NH₄)₂SO₄+8H₂O

Эквивалентная масса соли Мора равна здесь ее молярной массе, а эквивалентная масса железа (II)-55,85 г/моль.

Ход определения. В мерную колбу вместимостью 100 мл возьмите (у преподавателя) немного раствора соли Мора, доведите объём его водой до метки и перемешайте. Ополосните полученным раствором пипетку, перенесите 10 мл его в коническую колбу, подкислите 8-10 мл 2н H₂SO₄ и на холоду (при нагревании Fe²⁺ окисляется кислородом воздуха до Fe³⁺) титруйте раствором перманганата калия до появления бледно - розовой окраски, не исчезающей при встряхивании в течение 1-2 минут. Повторите титрование три раза, возьмите среднее из отсчетов и вычислите массу железа в анализируемом растворе.

N _KMnO4= N _Н2С2О4 х 10 / V _KMnO4

N _{соли Мора =} N _KMnO4х V _KMnO4 /10

Следовательно, масса железа (II), будет равна m=55,85х 0,1хN _{соли Мора}

Дата добавления: 2015-07-18