Перманганатометрический метод титрования

В зависимости от кислотности растворов реакция восстановления пер-манганат-иона протекает различно. В кислой среде реакция протекает по уравнению:

MnO₄^- + 8H⁺ + 5e^- ® Mn²⁺ + 4H₂O, E⁰ = 1, 51 B;

в слабощелочной или нейтральной средах:

MnO₄^- + 4H⁺ + 3e^- ® MnO₂ + 2H₂O, E⁰ = 1, 69 B;

в щелочной среде:

MnO₄^- + 2H₂O + 3e^- ® MnO₂ + 4OH^- , E⁰ = 0, 60 B.

Все прямые определения восстановителей обычно проводят в серно-кислой среде (0, 05 М H₂SO₄ и выше).

Перманганатометрия – безиндикаторный метод титрования, конечная точка титрования фиксируется по появлению розовой окраски от первой из-быточной капли окрашенного титранта. Метод позволяет определять многие восстановители: Fe(II), H₂O₂, NO₂^-, Sb(III), Mn(II), органические кислоты. Используя метод заместительного титрования, определяют катионы, образу-ющие малорастворимые оксалаты (Ca²⁺, Zn²⁺, Co²⁺ и др.).

1.2.1.1. Стандартизация раствора KMnO₄

Примеси органических веществ в воде, пыль, свет, наличие диоксида марганца в перманганате калия (даже марки " х.ч.") влияют на устойчивость растворов перманганата. По этой причине раствор перманганата калия (~ 0, 05 М) готовят за неделю до начала работы с ним и хранят в темных склянках.

В качестве первичных стандартов используют Na₂C₂O₄ и H₂C₂O₄ ^. 2H₂O. Эти препараты перед приготовлением раствора необходимо перекристалли-зовать из водного раствора. Na₂C₂O₄ высушивают при 200 – 220^оС и 1 час при 120^оС перед взятием точной навески. H₂C₂O₄ ^. 2H₂O после перекристал-лизации высушивают на воздухе до воздушно-сухого состояния. Щавелевая кислота менее удобна для работы, так как может терять кристаллизационную воду. Суммарная реакция при титровании перманганатом проходит по схеме:

5C₂O₄^2- + 2MnO₄^- + 16H⁺ ® 2Mn²⁺ + 8H₂O + 10CO₂

f_ЭКВ(Na₂C₂O₄) = ; М_Э(Na₂C₂O₄) = 67, 00 г

Пример. Для приготовления 250 мл 0, 0500 М раствора на аналитических ве-сах берут точную навеску около 0, 0500 ^. 67, 0 ^. 0, 25 = 0, 8375 г Na₂C₂O₄, пере-носят без потерь в мерную колбу на 250 мл, растворяют в холодной дистил-лированной воде, доводят раствор в колбе до метки водой, тщательно пере-мешивают. Затем вычисляют и записывают точное значение концентрации раствора (С (1/2 Na₂C₂O₄)), т.е. С_Н (Na₂C₂O₄).

Выполнение работы. В колбу для титрования наливают 10 мл 1 М раствора серной кислоты (отмеряют цилиндром) и нагревают до 80°С (не давая закипеть), затем добавляют 10, 00 мл приготовленного раствора Na₂C₂O₄ (отмеряют пипеткой) и медленно титруют из бюретки по каплям раствором перманганата до появления неисчезающей бледно-розовой окраски. В начале титрования следующую каплю KMnO₄ прибавляют лишь после того, как совершенно исчезнет окраска от предыдущей. Затем скорость титрования увеличивают. Опыт повторяют трижды. Рассчитывают средний объем перманганата и вычисляют концентрацию KMnO₄ по формуле (4).