Теоретические основы перманганатометрии

Методы оксидиметрии и их классификация

И комплексонометрического титрования

ПЛАН:

8.1 Методы оксидиметрии и их классификация

8.1.1 Теоретические основы перманганатометрии

8.1.2 Метод иодометрии

8.2 Комплексонометрическое титрование, его виды

8.2.1 Комплексоны и их особенности

8.2.2 Индикаторы комплексонометрии

8.3 Применение методов оксидиметрии и комплексонометрии в медицине

Окислительно-восстановительное титрование (редокс-метрия) основано на реакциях окисления-восстановления. При его проведении титруемое вещество вступает в ОВР с титрантом. Если титрант – окислитель, то титрование называют окислительным, при титранте-восстановителе – восстановительным.

Окислительно-восстановительных реакций известно много. Для количественного анализа подходят только те немногие, которые отвечают определенным критериям (см. лекцию 7).

Титрантами в методах редокс-метрии служат растворы окислителей и восстановителей. В зависимости от условий они могут вступать в реакции, в которых участвует различное количество электронов. Поэтому часто титранты не имеют постоянного эквивалента.

Например, в кислой среде MnO₄‾ присоединяет 5 ē и восстанавливается до Mn²⁺;

в щелочной среде – 1 ē и восстанавливается до MnO₄²‾;

в нейтральной – 3 ē и восстанавливается до MnO₂.

Поэтому в кислой среде М_экв.(KMnO₄) = 158 / 5 = 31,6 г/моль;

в щелочной М_экв.(KMnO₄) = 158 г/моль;

в нейтральной – М_экв.(KMnO₄) = 158 / 3 = 52,67 г/моль.

В методах редокс-метрии чаще употребляют в качестве титрантов окислители в связи с большей устойчивостью их растворов (раствор K₂Cr₂O₇ устойчив до 24 лет). Растворы восстановителей менее устойчивы (окисление О₂ воздуха), хранятся непродолжительное время.

В настоящее время разработано свыше 50 методов окислительно-восстановительного титрования. Их называют по типу применяемого титранта (перманганатометрическое, йодометрическое, броматометрическое, дихроматометрическое и т.д.).

Используется несколько видов ОВ титрования: прямое, обратное, заместительное.

Прямое титрование проводят при ЭДС ≥ 0,4 В, что обеспечивает необходимую полноту и скорость протекания реакции. Прямым титрованием определяют йод (титрант – раствор Na₂S₂O₃, ЭДС = 0,42 В, К_р = 10¹²), Fe(II) (титрант – раствор KMnO₄, ЭДС = 0,74 В, К_р = 10^6,4).

Обратное титрование используется при медленно протекающих окислительно-восстановительных реакциях. При этом к титруемой смеси добавляют избыток титранта I и выдерживают определенное время. Затем избыток титранта I оттитровывают другим титрантом II. Такой способ применяют при определении сульфидов (к раствору Na₂S добавляют р-р I₂ – титрант I, остаток которого титруют раствором Na₂S₂O₃ – титрантом II):

Заместительное титрование проводят, определяя заместитель – выделяющийся в эквивалентном количестве продукт реакции определяемого вещества с каким-либо реактивом. Таким видом анализируются вещества, не вступающие в ОВР. Например, CaCO₃ можно проанализировать, растворяя его в HCl и после нейтрализации раствора, осаждая раствором (NH₄)₂C₂O₄ в виде осадка CaC₂O₄. Осадок затем обрабатывают H₂SO₄ и выделившуюся щавелевую кислоту (заместитель) титруют раствором KMnO₄:

Т.О., окислительно-восстановительное титрование основано на использовании окислительно-восстановительных реакций:

Ох₁ + Rеd₂ ↔ Rеd₁ + Ох₂

Метод перманганатометрии основан на реакциях окисления различных веществ калия перманганатом (KMnO₄). Процесс осуществляют в сильно кислой среде, т.к. MnO₄‾ проявляет в этом случае наиболее сильные окислительные свойства:

Продукт восстановления MnO₄‾ – Mn²⁺ – бесцветный ион. Метод безиндикаторный, т.к. розовая окраска, обусловленная MnO₄‾, хорошо заметна от одной избыточной капли.

Дата добавления: 2014-01-20