Виды титрования в йодометрии. Привести примеры, химизм реакций, расчётные формулы.

Существует три вида титрования в йодометрии: прямое, обратное и замещение.

Прямое титрование. Это измерение восст-ля. Проводя прямое титрование необходимо помнить о летучести иода. Ст. р-ром в прямом титровании является р-р иода, а индикатором крахмал, который добавляют сразу. Титруют до появления светло синей окраски.

Химизм. 2Na₂S₂O₃+I₂→2NaI+Na₂S₄O₆ – тетротионат натрия.

Расчёт : m(Na₂S₂O₃)=V(I₂)*C(1/zI₂)*M(1/z Na₂S₂O₃)

При прямом титровании возможны погрешности, а именно: 1.∆Е – мала, реакция идёт медленно особенно в конце титрования и не успевший прореагировать иод окрашивает крахмал, что приводит к заниженным результатам анализа.2.Восст-ль может окисляться кислородом воздуха, получается заниженный результат.

Обратное титрование. Лучшие результаты получаются методом обратного титрования. Анализируемый р-р обрабатывают избыточным кол-вом точно отмеренного р-ра иода. А его избыток оттитровывают р-ром тиосульфата. Начинают титровать без индикатора (крахмал не доб.) титруют до бледно жёлтого окрашивания р-ра. Затем добавляют крахмал и титруют до исчезновения синей окраски. Крахмал добавляют тогда, когда иода в р-ре останется мало (бледно-жёлтый р-р). Крахмал адсорбирует иод и адсорбированный иод медленно реагирует с Na₂SO₃, что приводит к погрешности анализа – завышенный результат.

Химизм : I₂+Na₂S₂O₃→2NaI+Na₂S₄O₆ ; Na2SO3+I₂+H₂O→Na₂SO₄+2HI

Расчёт: m(Na₂SO₃)=[С(1/zI₂)*V(I₂)-C(1/z Na₂S₂O₃)*V(Na₂S₂O₃)]* M (1/z Na₂SO₃)

Метод замещения. Методом титрования заместителя можно определить медь в медном купоросе. Ст. р-ром титруют не измеряемый компонент, а его заместитель, который выделяется (в эквивалентном кол-ве) при реакции измеряемого компонента с другим специально добавленным реактивом.

Химизм . 2CuSO₄+4KI→2CuI↓+I₂+2K₂SO₄, I₂ – заместитель

                  I₂+2Na₂S₂O₃→2NaI+Na₂S₄O₆

Расчёт : m(Cu)=V(Na₂S₂O₃)*C(1/z Na₂S₂O₃)*M(1/zCu), Z=1, Cu²⁺+1e→Cu.

Пермангонатометрический метод анализа. Общая характеристика метода. Ст. р-ры, их приготовление.

Метод пермангонатометрии основан на реакциях окисления восст-ей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной или нейтральной среде.

При окислении в кислой среде марганец (VII) в составе КМnО₄, применяемого для окисления, восст-ся до Мn²⁺. MnO₄^-+8H⁺+5e→Mn²⁺+4H₂O, Е⁰=1,51В.

При окислении в щелочной или нейтральной среде марганец (VII) восст-ся до марганца (IV), причём образует двуокись марганца:

MnO₄^-+2H₂O+3e→MnO₂↓+4OH^-, Е⁰=0,6В – в нейтральной

MnO₄^-+1е→MnO₄^2-, Е⁰=0,56В – в щелочной.

Стандартный потенциал пары MnO₄^-/ Mn²⁺ выше, чем в I и II случаях, следовательно, окислительная способность перманганата в кислой среде выше, чем в щелочной перманганатометрические измерения проводят в кислой среде, т.к. точку эквивалентности установить легко по обесцвечиванию р-ра перманганата калия. Образование же MnO₂ затрудняет установление точки эквивалентности, т.к. выпадает в тёмно-бурый осадок.

Приготовление стандартного р-ра KMnO ₄. титрование проводят без индикатора, реакция чувствительна. Одна капля КМnО₄ с С(1/z)=0,01моль/л окрашивает в конце титрования 50мл р-ра в отчётливо розовый цвет. КМnО₄ не отвечает требованиям к исходным в-вам , т.к. содержит примеси продуктов восст-ия MnO₂. легко разлагается под влиянием восст-ей: NH₃, органические в-ва, попадающих в воду с пылью. Поэтому КМnО₄ готовят из приблизительной навески, а затем устанавливают точную конц-ию по другому ст. р-ру. Чтобы приготовить р-р нужно рассчитать навеску:

m(КМnО₄)=V(р-ра)*С(1/z КМnО₄)*M(1/z КМnО₄).

Навеску берём на тех. весах. Воду отмеряем цилиндром, растворение ведём в горячей воде, т.к. КМnО₄ растворяется медленно. Приготовленный охлаждённый р-р переливают в тёмную посуду. Закрывают стеклянной пробкой и оставляют на 7-10 дней для выстаивания в темноте (за это время окислятся все случайные органические примеси в воде, а образовавшийся MnO₂ сядет на дно). Р-р сливают или фильтруют через стеклянную вату, или через стеклянный фильтровачный тигель с пористым дном.

Перманганатометрический метод анализа. Установка точной конц-ии ст. р-ра в-ва перманганата калия. Написать химизм процесса, расчётные формулы.

Метод пермангонатометрии основан на реакциях окисления восст-ей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной или нейтральной среде.

Химизм . 5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄→10CO₂+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O.

Расчёт . С(1/zKMnO₄)=V(H₂C₂O₄*2H₂O)*C(1/z H₂C₂O₄)*2H₂O/V(KMnO₄).

Изметение массы общего железа перманганатометрическим методом. Защитная смесь Рейнгарда – Циммермана, её состав и значение.

Для определения железа берут аликвоту, добавляют воды дист., приливают HCl (1:1), бросают несколько капсул Zn и нагревают до обесцвечивания р-ра. Zn отфильтровывают, приливают 10мл защитной смеси Рейндгарда–Циммермана и титруют р-ром KMnO₄ с C(1/zKMnO₄)=0.1 моль/л до появления не исчезающего в течении 30 сек. бледно-розового окрашивания.

Химизм. Fe³⁺+Zn→Fe²⁺+Zn²⁺

                  Fe²⁺+MnO₄^-+H⁺→Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂

                  FeSO₄+KMnO₄+H₂SO₄→Mn²⁺+Fe³⁺

                  MnO₄^-+8H⁺+5e→Mn²⁺+4H₂O

                  2Fe²⁺-2e→2Fe³⁺

                  2MnO₄^-+16H⁺+10Fe²⁺→2Mn²⁺+8H₂O+10Fe³⁺

                  2K⁺   8SO₄^2- 10SO₄^2- 2K⁺ 8SO₄^2- 10SO₄^2-

                  2KMnO₄+8H₂SO₄+10FeSO₄→5Fe₂(SO₄)₃+2MnSO₄+8H₂O+K₂SO₄.

Расчёт . ω%(Fe₂O₃)=C(1/zKMnO₄)*V(KMnO₄)*M(1/z Fe₂O₃)*V_кол*100%/m(нав)*V_ал

ω%(Fe₂O₃)=Т_KMnO4/Fe2O3*V(KMnO₄)*V_кол*100%/m(нав)*V_ал.

M(Fe)=C(1/z KMnO₄)*V(KMnO₄)*M(1/Fe).

В состав смеси Рейндгарда-Циммермана входят H₂SO₄+H₃PO₄+MnSO₄. Серная-для серы, фосфорная-для связывания Fe в бесцветный комплекс, MnSO₄-для уменьшения потенциала перманганата.

Е_MnO4-/Mn2+=E⁰_MnO4-/Mn2++0.059/n(1)*lg*[Fe³⁺]/[Fe²⁺].

Перманганат не тратится на Cl^- оины, для этого уменьшаем.