Определение ионов, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами

 

В данных анализах применяют титрование по способу замещения.

Этим способом могут быть определены: Ca²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺ и др., которые образуют малорастворимые оксалаты.

Например, при определении кальция ионы Са²⁺ осаждают оксалатом аммония

Ca²⁺ + C₂O₄^2- = CaC₂O₄ ¯

Осадок CaC₂O₄ отфильтровывают, промывают, растворяют в H₂SO₄ и выделившуюся H₂C₂O₄ титруют стандартным раствором KMnO₄.

 

Пример. Определение СаO в известняке.

 

Навеска известняка 0,1700 г растворена и обработана избытком оксалата аммония. Осадок отфильтрован, промыт и растворен в H₂SO₄. Полученный раствор оттитрован 31,50 мл раствора KMnO₄.

Т (KMnO₄) = 0,002980 г/мл

Определить процентное содержание СаО в известняке.

 

Химическая сущность

 

CaCO₃ + 2CH₃COOH = Ca(CH₃COO)₂ + H₂CO₃

Ca(CH₃COO)₂ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ ¯ + 2CH₃COONH₄

CaC₂O₄ + H₂SO₄ ® CaSO₄ + H₂C₂O₄

 

Количество выделившейся H₂C₂O₄ эквивалентно содержанию СаO в известняке.

 

5H₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 2MnSO₄ + 10СO₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

 

	MnO4- + 8H+ + 5e- ® Mn2+ + 4H2O
	H2C2O4 - 2e- ® 2СO2 + 2H+
	2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10СО2 + 8H2O

 

 

Дано:

m н = 0,1700 г V (KMnO4) = 31,50 мл Т (KMnO4) = 0,002980 г/мл

w (СаО) = ?

 

 ‚ ƒ „ …

1) Сколько моль-экв KMnO₄ содержится в 1 мл раствора.

2) Сколько моль-экв KMnO₄ содержится в 31,50 мл раствора.

Cтолько же моль-экв СаО содержится в навеске.

3) Сколько г СаО содержится в навеске.

4) Сколько г СаО содержится в 1 г образца.

5) Сколько г СаО содержится в 100 г образца или w (СаО).

 

Опорный конспект по перманганатометрическому методу анализа

 

Метод перманганатометрии основан на реакциях окисления-восстановления перманганатом калия в кислой среде.

 

малиновый р-р

бесцветный р-р

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- = Mn²⁺ + 4H₂O

 

 

j ⁰ MnO₄^-/ Mn²⁺ = + 1,51 B

 

 

Стандартный раствор - KMnO₄

Раствор KMnO₄ готовят приблизительной концентрации (установленный) и через 7-10 дней устанавливают точную концентрацию KMnO₄ по стандартным веществам:

х.ч. Na₂C₂O₄ ; х.ч. (NH₄)₂C₂O₄×H₂O ; х.ч. H₂C₂O₄×2H₂O.

 

Методом перманганатометрии анализируют:

 

1) восстановители - способом прямого титрования

H₂C₂O₄×2H₂O, Na₂C₂O₄, (NH₄)₂C₂O₄×H₂O, H₂O₂, FeSO₄×7H₂O, FeO, (NH₄)₂Fe(SO₄)₂×6H₂O и др.

2) окислители - способом обратного титрования

K₂Cr₂O₇, MnO₂, KMnO₄, KClO₃ и др.

3) вещества, не обладающие окислительно-восстановительными свойствами - способом замещения

CaCO₃, Sr(NO₃)₂, BaCl₂, Pb(NO₃)₂, ZnSO₄ и др.

 

Восстановители, которые разлагаются в кислой среде, титруют реверсивным титрованием (NaNO₂, KNO₂, Na₂SO₃, K₂SO₃ и др).

Zn   H2SO4

Соли железа (III) (FeCl₃, Fe(NO₃)₃, Fe₂(SO₄)₃) после предварительного восстановления

 

Fe³⁺ Fe²⁺

 

анализируют способом прямого титрования.

 

Условия титрования

В качестве среды используют 2н раствор H₂SO₄ .

HNO₃ использовать нельзя, т.к. она является окислителем и до прибавления KMnO₄ будет окислять анализируемый восстановитель.

HCl использовать нельзя, т.к. Cl^- могут окисляться KMnO₄ до Cl₂.

CH₃COOH использовать нельзя, т.к. кислота слабая, концентрация Н⁺ мала.