Практическая работа. Установление титра перманганата калия по оксалату натрия.

1.Готовят 0,1 N раствора перманганата калия по точной навеске (или из фиксанала), используя чистую дистиллированную воду. Растворы хранят в тёмных склянках. Каждые три месяца проводят стандартизацию раствора.

2. Раствор оксалата натрия с концентрацией 0,1 N готовят из фиксанала

3. 20 мл приготовленного раствора оксалата натрия помещают в коническую колбу (на 200 мл), добавляют 10 мл серной кислоты (2N раствор), нагревают до 75 – 80 ºС и титруют раствором перманганата калия (примерно 0,1 N). При титровании перманганата калия оксалатом натрия в кислотной среде происходит следующая реакция:

Результаты проведённого титрования представлены в таблице

4.Рассчитываем эквивалентную концентрацию и титр раствора перманганата калия.

Первый опыт ориентировочный, а средний результат трёх повторных опытов 20.7 мл = 0, 0207 л.

Раствор перманганата калия неустойчив и его стандартизацию следует проводить каждый месяц.

Определение концентрации железа в соли Мора.

1.Приготовление соли Мора.

Примерно 9,8 г соли Мора помещают в стакан ёмкостью 500 мл, растворяют в 250 мл серной кислоты, приготовленной предварительно (к 200 мл H₂O осторожно прибавлено 50 мл концентрированной серной кислоты), количественно переносят в мерную колбу на 500 мл, разбавляют водой до метки.

2. Определение концентрации железа.

К 20 мл приготовленного раствора соли Мора прибавляют 10 мл серной кислоты (2N раствора). Титруют раствором перманганата калия с уже установленной концентрацией.

При титровании раствора соли Мора раствором перманганата калия в кислотной среде происходит следующая реакция

Результаты проведённого титрования представлены в таблице.

3. Проводят расчёт.

Первый опыт ориентировочный, среднее из трёх последующих опытов используют для расчёта точной концентрации. Расчёт проводят по следующим формулам

Устанавливают титр соли Мора

Иодиметрия

Иодиметрия – это метод определения восстановителей прямым титрованием стандартным раствором йода. В основе метода лежит полуреакция

Так как йод плохо растворим, то рабочим раствором служит раствор йода в растворе иодида калия. В результате растворения образуется комплекс дииодоидат(I) калия.

Стандартный потенциал редокс-пары Е = 0,54 В.

Так как окислительно-восстановительный потенциал редокс-пары невелик, этот окислитель значительно слабее перманганата калия и дихромата калия, то есть им можно оттитровать восстановители, у которых стандартный потенциал редокс-пары меньше 0,2 В. Это,например, тиосульфат натрия, трихлоростаннат водорода и др. Обычно используют 0,1н раствор йода в иодиде калия.

Условия проведения иодиметрического титрования

1. Титрование следует проводить на холоду во избежание улетучивания йода.

2. Для определения конечной точки титрования используют безиндикаторный метод то есть появление жёлтой окраски при добавлении первой избыточной капли йода после точки эквивалентности. Для более чёткого фиксирования конечной точки титрования добавляют к титруемому раствору несколько капель CCl₄ или CHCl₃. При встряхивании йод переходит в органическую фазу, окрашивая её в фиолетовый цвет.

3. В качестве индикатора в иодиметрическом методе можно использовать свежеприготовленный (обычно 1%) раствор крахмала, который окрашивается в синий цвет в присутствии даже следовых количеств йода. Титрование ведут до появления неисчезающей синей окраски раствора.

Иодометрия

В основе метода лежит окисление йодид-иона до I₂ при взаимодействии с каким-либо окислителем

Иодид-ион эффективный восстановитель, но реакция окисления его идёт медленно, кроме того растворы иодид-иона неустойчивы и окисляются кислородом воздуха. Поэтому в качестве титранта растворы иодида калия не применяют. На практике к анализируемому раствору определяемого окислителя прибавляют избыток иодида калия. Йод, выделившийся в количестве, эквивалентном количеству вступившего в реакцию окислителя оттитровывается стандартным раствором тиосульфата натрия

В качестве индикатора применяют свежеприготовленный раствор крахмала, который даёт синюю окраску при появлении йода в растворе. При окончании реакции йода с тиосульфатом натрия синяя окраска исчезает. Метод применяется для определения таких окислителей как пероксид водорода, пероксиды щелочных и щёлочно-земельных элементов и другие.

Другие методы

В аналитической практике помимо указанных выше часто используется также иодатометрическое титрование

броматометрическое титрование

цериметрия, в которой лежит реакция:

Ce(IV) – сильный окислитель, близкий по эффективности к перманганату калия. В растворе Ce(IV) присутствует в виде комплексного соединения

Для приготовления раствора, применяемого в качестве титранта в цериметрии, используют дигидрат тетрасульфатоцериато(IV)аммония.

В заключение следует отметить различные факторы, влияющие на величину скачка в окислительно-восстановительном титровании.

1.Чем больше разность стандартных потенциалов окислителя и восстановителя, тем больше величина скачка.

2. Чем больше разность реальных потенциалов редокс-пар, участвующих в окислительно-восстановительной реакции, тем больше скачок.

Следовательно, скачок зависит от тех же факторов, от которых зависят сами окислительные потенциалы редокс-пар:

От концентрации окисленной и восстановленной форм редокс-пар.

От рН среды.

От температуры.

От присутствия в растворе комплексообразователей.

Например, присутствие в растворе фосфат-анионов, фторид-анионов увеличивает протяжённость скачка (см. с.), что расширяет круг индикаторов, используемых для фиксации скачка.