View
110
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
ОКИСНО-ВІДНОВНЕ ТИТРУВАННЯ.
ПЕРМАНГАНАТОМЕТРІЯ.
.
ПЛАН
1. Характеристика окисно-відновних методів
аналізу
2. Вимоги до реакцій, що лежать в основі
методів
3. Перманганатометрія
4. Характеристика титранта, його стандартизація
ОКИСНО-ВІДНОВНЕ ТИТРУВАННЯ
МЕТОДИ ОКИСНО-ВІДНОВНОГО
ТИТРУВАННЯ ЗАСНОВАНІ НА
РЕАКЦІЯХ, ПОВ’ЯЗАНИХ З
ПЕРЕНОСОМ ЕЛЕКТРОНІВ
(РЕД-ОКСМЕТОДИ, ОКС-РЕДМЕТОДИ)
Вимоги до реакцій в
ред-оксметодах
ОКИСНО-ВІДНОВНЕ (ОКСРЕД)
ТИТРУВАННЯ
ТИТРАНТИ-
ОКИСНИКИ ТИТРАНТИ-
ВІДНОВНИКИ
KMnO4
KBrO3
NaNO2
РОЗЧИН I2 в KI
ICl
K2Cr2O7
Na2S2O3,
H2C2O4
АСКОРБІНОВА
КИСЛОТА
Рівноважний редокс-потенціал системи
Рівняння Нернста:
• E - рівноважний редокс-потенціал системи, В;
• E0 - стандартний редокс-потенціал системи, В; • T - абсолютна температура, К;
• n - кількість електронів, що беруть участь в окисно-відновному
процесі;
• R - універcальна газова стала (8,312 Дж/моль К); • F - стала Фарадея, яка дорівнює 96 500 Кл;
aAox, aBred - активності окисненої та відновленої форм редокс-пари в ступенях їх стехіометричних коефіцієнтів, моль/дм3.
redB
oxA
0
a
a ln
nF
RT + E = E
Класифікація ред-оксметодів за способом титрування
Непряме
(замісникове)
Зворотне
(титрування
за залишком)
Пряме
титрування
ПРЯМЕ ТИТРУВАННЯ
ЕРС(∆Е) = Е окисн.- Евідн. ≥ 0,04В
• Визначення Fe2+
+ 5e + MnO4- + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2O 1 E0 = 1,51B
- e + Fe2+ ↔ Fe3+ 5 E0 = 0,771B
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
fекв (Fe2+)= 1, s = 5
ЕРС(∆Е) = 1,51- 0,771= 0,739 (> 0,04В)
ЗВОРОТНЕ ТИТРУВАННЯ
Визначення КNO2 (HNO2): Нітритна кислота летка:
І титрант - розчин КMnO4 (у надлишку);
ІІ титрант - стандартний розчин H2C2O4.
1). + 5e + MnO4- + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2O 2
- 2e + HNO2 + H2O ↔ NO3- + 3H+ 5
2MnO4- + 5HNO2 + 16H+ 2Mn2+ + 5NO3
- + 3H2O
2). - 2e + H2C2O4 ↔ 2CO2 + 2H+ 5
+5e + MnO4- + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2O 2
2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ 2Mn2+ + 8H2O + 10CO2
Е(KNO2) = M(KNO2) fекв; fекв =1/2; s = 5/2 = 2,5
ЗАМІСНИКОВЕ ТИТРУВАННЯ
• . Визначення солей Ca2+
1) До розчину Ca2+ додають розчин (NH4)2C2O4 до повного осадження кальцій оксалату:
• Ca2+ + C2O42- ↔ CaC2O4
2) Осад фільтрують, промивають і розчиняють в H2SO4:
• CaC2O4 + 2H+ + SO42- ↔ CaSO4 + H2C2O4
3) Утворену оксалатну кислоту титрують розчином калій перманганату:
5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O
Спосіб заміщення застосовують коли: - досліджувана речовина не реагує з титрантом;
- реакція не стехіометрична.
ПЕРМАНГАНАТОМЕТРІЯ
ТИТРАНТ СТАНДАРТНІ
РЕЧОВИНИ
ВТОРИННИЙ СТАНДАРТНИЙ РОЗЧИН KMnO4 (0,05-0,1M)
Na2C2O4
H2C2O4∙(2H2O)
ФАКТОР ЕКВІВАЛЕНТНОСТІ fекв(Х)
- в окисно-відновному
титруванні розраховується як
одиниця, поділена на число
відданих або прийнятих
електронів речовиною (Х) в
кожній конкретній реакції :
fекв(Х) = 1/n
Продукти відновлення MnO4-
в залежності від рН розчину: В сильнокислому: + 5e + MnO4
- + 8H+ ↔ Mn2+ + 4H2O
(E0 MnO4-/ Mn2+ = 1,51B; f = 1/5)
в слабкокислому або нейтральному: + 3e + MnO4
- + 4H+ ↔ MnO2 + 2H2O
(E0MnO4
-/ MnO2 = 1,69B; f = 1/3)
в слабколужному: + 3e + MnO4
- + 2H2O ↔ MnO2 + 4OH-
(E0 MnO4-/ MnO2 = 0,60B; f = 1/3)
Умови титрування в
перманганатометрії
1. Титрують в сильнокислому середовищі; 2. Кислотність забезпечують 1-2М розчинами H2SO4; 3. В розчині хлоридної кислоти (в присутності слідів
Fe2+) можливий перебіг побічних (індукованих): 2MnO4
- + 16H+ + 10Cl- Mn2+ + 5Cl2 + 8H2O (Результати титрування виявляються завищеними); 4. Нітратна кислота сама окисник. 5. Титрування безіндикаторне – зайва крапля
титранту забарвлює розчин в рожевий колір
Способи виразу концентрації
титранту KMnO4
Молярна концентрація речовини
еквівалента титранта:
c(1/5 КMnO4) = 0,1 моль/дм3
Молярна концентрація:
c(КMnO4) = 0,02 моль/дм3
Recommended