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