Приготовление титранта

Перманганатометрия

Этим методом определяют:

а) восстановители – прямым титрованием, т.к. потенциал, который они имеют меньше, чем +1,5 В, например определение H₂S(E⁰ H₂S/ S=-0,14B).

5 H₂S + 2 KMnO₄+3H₂SO₄→ 2MnSO₄+5S +8HOH +K₂SO₄

5│H₂S -2e → S +2H⁺

2│MnO₄^-+8H⁺+5e →Mn²⁺ +4H₂O

б) окислители – обратным титрованием (определение по избытку). К определяемому окислителю добавляется избыток титранта-восстановителя (Н₂С₂О₄·2Н₂О), потенциал которого равен +0,06 В. После реакции избыток щавелевой кислоты оттитровывается KMnO₄ (из бюретки). Приведем пример определения дихромата калия:

K₂Cr₂O₇ + 3 Н₂С₂О₄ +4 H₂SO₄ → Cr₂ SO₄)₃ +6CO₂ + 7HOH +K₂SO₄

Cr₂O₇^2- +14H⁺ +6e → 2Cr³⁺ +7HOH│1

H₂C₂O₄ -2e → 2CO₂ +2H⁺ │ 3

Избыток щавелевой кислоты оттитровываем перманганатом (из бюретки).

5 Н₂С₂О₄+3 H₂SO₄+ 2 KMnO₄→ 2MnSO₄ +10CO₂+8HOH +K₂SO₄

H₂C₂O₄ -2e → 2CO₂ +2H⁺ │5

MnO₄^-+8H⁺+5e →Mn²⁺ +4H₂O │2

M (1/z K₂Cr₂O₇) = M/z=294 /6=49 г/моль

Ситуационная задача: по правилам Госфармакопеи недопустимо совместное хранение KMnO₄ и Н₂О₂. Чем это объясняется? Подтвердите реакциями необходимость данного запрета?

В качестве титранта используется раствор перманганата калия, обычно с концентрацией 0,02 – 0,05 моль/л.

Стандартный раствор калия перманганата готовится из фиксанала или из навески кристаллического KMnO_4. Масса навески определяется по формуле:

m = C_ЭМ 1/z KMnO_4· V(л)

Приготовленный раствор выдерживают 7-8 дней, время, в течение которого имеющиеся в нем примеси все окисляются. Выделившийся осадок MnO₂↓ отфильтровывают, после чего определяют истинную концентрацию раствора титрованием раствором исходного вещества. В качестве исходных растворов используются: растворы щавелевой кислоты или соли Мора (NH₄)₂·SO₄·FeSO₄·6H₂O. Между KMnO₄ и установочным веществом протекает следующая окислительно-восстановительная реакция:

2KMnO₄ + 10FeSO₄ +8H₂SO₄→ 2MnSO₄ +5Fe₂ (SO₄)₃ +K₂SO₄ +8HOH

Перманганатометрия в медицинской практике применяется для определения содержания мочевой кислоты в моче, сахара в крови, ионов Са²⁺ в пробе крови, содержание некоторых витаминов в водных средах, а также определение активности некоторых ферментов, например, каталазы. Велика роль перманганатометрии в оценке загрязненности биосферы (определение загрязнителей воздуха, воды и почвы). С помощью перманганатометрии определяют: сульфиты, нитриты, арсениты, Fe²⁺, гидразин в организме. Можно определять ряд органических кислот (лимонную, винную, яблочную, щавелевую, аскорбиновую и др.)

В гигиенической практике ее используют для определения важной характеристики питьевой воды – ее окисляемости, это количество мкг KMnO_4, идущих на окисление восстановителей, содержащихся в 1 литре воды. В частности окисляемость обусловлена присутствием в воде гуминовых веществ, сероводорода, солей железа (П) и др. примесей в основном бытовых, или промышленных отходов. Загрязненные воды имеют окисляемость до 400 мг на 1 л воды, а незагрязненные не более 4 мг/л.

Дата добавления: 2014-10-31