Меню Рубрики

Анализ раствора калия перманганата калия

Основаны на реакциях окисления — восстановления. Для установления точки эквивалентности применяют редокс-индикаторы, изменяющие свою окраску после окончания реакции окисления или восстановления.

Перманганат-ион, являясь окислителем, может восстанавливаться до иона двухвалентного марганца Mn2+, до диоксида марганца MnO2 или манганата калия K2MnO4. В кислой среде реакция протекает с присоединением пяти электронов по уравнению

при этом образуются бесцветные ионы двухвалентного марганца. В слабокислой или нейтральной среде ион MnO4- принимает только три электрона по уравнению

при этом образуется осадок диоксида марганца бурого цвета. В щелочной среде ион MnO4- принимает только один электрон, при этом образуется ион марганцовистой кислоты MnO2- зеленого цвета.

Перманганатометрические определения чаще всего проводят в кислой среде и очень редко в слабокислой или нейтральной, так как образование темно-бурого осадка MnO2 затрудняет установление точки эквивалентности, в то время как в кислой среде эту точку легко установить по обесцвечиванию перманганата в результате восстановления его до бесцветного иона Mn2+. Титрование проводят с некоторым избытком кислоты по сравнению с теоретическим; избыток кислоты реакции не мешает.

Эквивалент перманганата калия зависит от кислотности применяемой реакции. Для реакции окисления в кислой среде по уравнению (1) эквивалент равен 1/5 моля, а эквивалентная масса

Для реакции окисления в нейтральной или слабокислой среде по уравнению (2) эквивалент равен 1/3 моля, а эквивалентная масса

Приготовление 0,1 н. раствора перманганата калия. Для титрования в кислой среде готовят 0,1 н. раствор, содержащий 3,1607 г KMnO4. Кристаллический перманганат калия обычно содержит ряд примесей, особенно диоксида марганца MnO2. Кроме того, в первые дни после приготовления раствора происходит окисление случайных органических примесей, содержащихся в дистиллированной воде, вследствие чего концентрация раствора постепенно понижается. Поэтому сначала готовят раствор приблизительно требуемой концентрации. Навеску перманганата калия (хч или чда) из расчета 3,2 г на 1 л взвешивают на технических лабораторных весах на часовом стекле или в бюксе. Крупнокристаллический препарат предварительно растирают в фарфоровой ступке.

Навеску перманганата помещают в стакан вместимостью 1 л и приливают 250-600 мл прокипяченной и охлажденной дистиллированной воды, перемешивают стеклянной палочкой, дают раствору отстояться 10 мин и сливают (декантируют) в приготовленную для него посуду из темного стекла, чисто вымытую и ополоснутую дистиллированной водой склянку или бутыль. В стакан снова наливают небольшую порцию воды, перемешивают и снова декантируют раствор в склянку после отстаивания. Этот процесс продолжают до растворения всего перманганата, на дне стакана остается обычно некоторое количество нерастворимых примесей (главным образом, бурый осадок диоксида марганца), которые выбрасывают.

После каждой декантации склянку с раствором взбалтывают. Доводят объем раствора дистиллированной водой до 1 л, тщательно перемешивают, закрывают бутыль стеклянной притертой пробкой и оставляют на 7-10 дней в темноте. За это время окисляются все случайные органические примеси в воде, а образовавшийся диоксид марганца оседает на дно. По прошествии указанного времени раствор осторожно сливают при помощи стеклянного сифона или фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель с пористым дном (№ 4), можно фильтровать через стеклянную вату или волокнистый асбест. Через бумажный фильтр раствор перманганата фильтровать нельзя.

Титр правильно приготовленного раствора, защищенного от пыли и испарения, практически не меняется длительное время (за 4 месяца он снижается на 0,5%). Если раствор не фильтровали, то за это же время титр его может уменьшиться на 5% вследствие окисления органических загрязнений, находящихся в воде, а также вследствие постепенного разложения перманганата с выделением кислорода. Разложение перманганата ускоряется под действием света, а особенно в присутствии диоксида марганца и ионов Mn2+.

Для быстрого приготовления раствора перманганата растворяют 3,2 г KMnO4 (хч), как описано выше, в 1 л воды. Раствор нагревают до кипения и выдерживают на кипящей водяной бане 1 ч. Затем раствор фильтруют через стеклянную вату или фильтрующую воронку в склянку с притертой пробкой. После охлаждения можно устанавливать нормальность раствора. Следует избегать соприкосновения раствора перманганата с резиновыми трубками или пробками. Хранят растворы перманганата в склянках из темного стекла в темном шкафу. При титровании следует пользоваться бюреткой со стеклянным краном.

Установка нормальности раствора перманганата. Нормальность 0,1 н. раствора перманганата устанавливают по щавелевой кислоте, по оксалату натрия, оксалату аммония и др.

По щавелевой кислоте. Перманганат калия реагирует со щавелевой кислотой по уравнению

Щавелевая кислота должна быть химически чистой, состав ее строго соответствовать формуле H2C2O4-2H2O. Щавелевую кислоту очищают перекристаллизацией, для установки нормальности раствора перманганата применяют только свежеперекристаллизованную щавелевую кислоту, так как при хранении она теряет часть кристаллизационной воды. Эквивалентная масса щавелевой кислоты (5) равна половине ее молекулярной массы:

Для стандартизации 0,1 н. раствора щавелевой кислоты обычно готовят 250-500 мл 0,1 н. раствора щавелевой кислоты, но не более, так как щавелевая кислота в растворе постепенно разлагается и долго храниться не может. Для приготовления 0,5 л 0,1 н. раствора щавелевой кислоты берут точную навеску около 3 г.

Навеску щавелевой кислоты берут на аналитических весах на часовом стекле или в бюксе. Затем навеску щавелевой кислоты переводят в мерную колбу вместимостью 500 мл, используя небольшую воронку, а часовое стекло (или бюкс) снова взвешивают; массу H2C2O4-2H2O находят по разности. Воронку тщательно омывают несколько раз из промывалки; всего расходуется 150-200 мл воды. Содержимое колбы осторожно перемешивают до полного растворения щавелевой кислоты, доводят объем раствора водой до метки, закрывают пробкой и хорошо перемешивают. Затем вычисляют титр и нормальность приготовленного раствора, как описано в разделе «Приготовление титрованных растворов».

Для титрования отбирают пипеткой или с помощью бюретки 3-4 порции раствора щавелевой кислоты по 25 мл в конические колбы для титрования. В каждую колбу добавляют по 15 мл 2 н. раствора H2SO4 и нагревают до 80-90°С (но не до кипения!), затем медленно титруют раствором перманганата, подложив под колбу лист белой бумаги для лучшего наблюдения за изменением окраски. «Нуль» в бюретке с раствором перманганата устанавливают по верхнему краю мениска. Титровать рекомендуется быстро падающими каплями раствора, при этом необходимо раствор хорошо перемешивать. К концу титрования колбу подогревают и дотитровывают раствор H2C2O4, добавляя раствор перманганата по каплям до появления едва заметного на белом фоне устойчивого бледно-розового окрашивания.

Первое титрование дает лишь ориентировочное значение отсчета по бюретке. Из отсчетов титрований следующих порций раствора щавелевой кислоты вычисляют среднее значение отсчета. По взятым для титрования объемам и нормальности щавелевой кислоты вычисляют нормальность раствора перманганата по формуле

где N1 — нормальность раствора щавелевой кислоты; V1 — объем раствора щавелевой кислоты, мл; V — объем раствора перманганата, мл.

Для установки титра можно взять 3-4 отдельных навески перекристаллизованной щавелевой кислоты (примерно 0,16 г) в колбы для титрования вместимостью 250 мл и растворить их в 50-60 мл воды. Затем добавляют по 10 мл 2 н. раствора H2SO4, нагревают почти до кипения (80-90 °С) и титруют, как описано выше. По результатам титрований рассчитывают нормальность раствора, а затем находят среднее значение нормальности из нескольких близко сходящихся определений. Нормальность раствора перманганата по отдельной навеске находят по формуле

где m — навеска щавелевой кислоты, г; Э — эквивалентная масса щавелевой кислоты, г/моль; V — объем раствора перманганата, израсходованного на титрование навески щавелевой кислоты, мл.

Титрование перманганатом проводят в присутствии серной кислоты; соляную кислоту для этой цели применять нельзя, так как ионы Cl- являются слабыми восстановителями и частично могут титроваться перманганатом. Азотную кислоту применяют в исключительных случаях (когда использование серной кислоты невозможно по каким-либо причинам) и только разбавленную, так как концентрированная является окислителем и может мешать титрованию восстановителей.

В йодометрии используют превращение элементного йода в ионы I- или наоборот. Титрованными рабочими растворами служат растворы йода и тиосульфата натрия. Йод является слабым окислителем, при этом он восстанавливается до иона I-:

Ионы йода окисляются сильными окислителями до свободного йода, при этом каждый ион или атом йода теряет или принимает один электрон. Следовательно, эквивалентная масса йода равна его атомной массе:

Приготовление 0,1 н. раствора йода. Продажные препараты йода содержат примеси ICl, IBr, ICl3, а также воду. Йод очищают от примесей возгонкой. Все работы с йодом (пересыпания, возгонку и т.п.) следует проводить в вытяжном шкафу. Взвешивать йод разрешается только в закрытой посуде (бюксе), так как пары его ядовиты и вызывают быструю коррозию металлических частей аналитических весов.

Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора йода требуется растворить 12,7 г йода (хч). Чтобы получить такую массу йода, для возгонки берут его на 25% больше, т.е. примерно 16 г. Для взвешивания йода тарируют на технических весах подходящих размеров посуду с крышкой (бюкс, пробирку с притертой пробкой), помещают в нее йод и, закрыв крышкой, взвешивают. Затем взвешивают на часовом стекле около 2 г йодида калия и около 8 г свежепрокаленного оксида кальция (оксид кальция вводится для поглощения воды). Йодид калия вытесняет йод из его соединений с галогенами:

Навески всех трех веществ пересыпают в яшмовую или агатовую ступку, быстро растирают пестиком и пересыпают в колбу для возгонки (фарфоровая ступка для растирания смеси не годится, так как на ее шероховатой поверхности остается много йода). Возгонку следует проводить в колбе из жаропрочного стекла, вставив в нее через корковую пробку пробирку с холодной водой. При возгонке йода быстро вращают колбу в пламени горелки, обогревая лишь ее дно. Нагревание продолжают до тех пор, пока весь объем колбы не заполнится темно-фиолетовыми парами йода, после чего прибор оставляют для охлаждения на асбестированной сетке. Пары йода конденсируются на холодной поверхности пробирки. Осторожно вынув пробирку из колбы, стряхивают или счищают стеклянной палочкой кристаллы во взвешенный бюкс. Если йода оказалось мало, возгонку продолжают и полученный йод снова счищают в бюкс. Так продолжают до получения необходимого количества йода.

Для приготовления раствора йода закрытый бюкс с возогнанным йодом взвешивают на аналитических весах и затем йод осторожно пересыпают через воронку с укороченной трубкой в мерную колбу. Бюкс закрывают крышкой, а воронку быстро омывают раствором йодида калия и затем водой из промывалки. Колбу закрывают пробкой и взвешивают бюкс второй раз, чтобы по разности найти массу йода.

Йод легко растворяется в растворе йодида калия. Йодида калия должно быть в 2-3 раза больше навески йода. Йодид растворяют в 250-300 мл воды. Раствор йода не разбавляют водой до тех пор, пока не убедятся в том, что весь йод растворился. Так как раствор йода интенсивно окрашен в красно-бурый цвет, то для того чтобы установить, весь ли йод растворился, раствор необходимо просматривать на свет.

Нерастворившийся йод выпадает на дно колбы в виде черных частиц или образует пленку с характерным металлическим блеском, плавающую на поверхности раствора. Если через 15-20 мин все еще остается нерастворившийся йод, в колбу следует добавить примерно 2 г кристаллического йодида калия. Закрыв колбу, но не взбалтывая содержимое, ее наклоняют так, чтобы кристаллы йода и йодида калия оказались в одном месте. Вокруг кристаллов йода образуется зона концентрированного раствора йодида калия, и йод быстро растворяется.

После полного растворения йода раствор разбавляют до метки и вычисляют титр раствора делением навески йода на объем раствора. Защищенный от действия света и закрытый притертой пробкой раствор йода длительное время сохраняет свой титр без изменений. Весьма устойчив раствор йода (0,1 н.), содержащий не менее 4% йодида калия.

Приготовление 0,1 н. раствора тиосульфата натрия. Тиосульфат взаимодействует с йодом по уравнению

при этом два иона S2O32- отдают молекуле I2 два электрона; эквивалентная масса тиосульфата натрия равна его молекулярной массе: 248,18 г/моль.

Для приготовления 1 л 0,1 н. раствора тиосульфата натрия взвешивают примерно 24,8 г реактива на часовом стекле или в стакане на технических весах и высыпают навеску через воронку в чистую мерную колбу или склянку вместимостью 1 л. Добавляют воду, растворяют навеску, разбавляют водой до 1 л и перемешивают. Дистиллированную воду для приготовления раствора применяют свежеперегнанной (или свежепрокипяченной и охлажденной). Склянка для раствора должна быть тщательно вымыта; если склянку мыли хромовой смесью или какой-либо кислотой, после этого ее следует промыть водой, а затем раствором карбоната или бикарбоната натрия до полного удаления остатков кислоты. В противном случае следы кислоты будут способствовать частичному разложению тиосульфата с образованием серы.

При хранении нормальность раствора тиосульфата натрия в первые 10 дней после приготовления несколько увеличивается, поскольку тиосульфат реагирует с угольной кислотой, растворенной в воде, с образованием бисульфита натрия:

который реагирует с йодом по уравнению

Устанавливать нормальность раствора тиосульфата следует не раньше чем через 10 дней после его приготовления. Если раствор приготовлен на свежекипяченой дистиллированной воде, нормальность его можно устанавливать через 1-2 дня после приготовления. Для повышения устойчивости раствора к нему прибавляют 0,1 г карбоната натрия на 1 л раствора. Растворы тиосульфата хранят в бутылях, закрытых пробкой с хлоркальциевой трубкой, заполненной натронной известью или аскаритом, для защиты от CO2 из воздуха.

Индикатор для йодометрии. В качестве индикатора при йодометрических титрованиях применяют крахмал, который в присутствии свободного йода даже в незначительной концентрации дает синее окрашивание. Для приготовления 1%-ного раствора растирают в фарфоровой ступке 10 г крахмала со 100 мл горячей воды. Растертую кашицу выливают при размешивании в 900 мл кипящей воды, прибавляют 2 капли концентрированной HCl и кипятят 3-5 мин. После охлаждения и отстаивания в течение суток раствор, если в нем окажется осадок, фильтруют. Раствор должен представлять собой прозрачную или слабо опалесцирующую жидкость. Раствор хранят в прохладном месте не более 10-12 дней.

Читайте также:  3 плюса в анализе кала

Установка нормальности раствора тиосульфата натрия. Нормальность раствора тиосульфата можно установить также по бихромату. В кислой среде при реакции бихромата с йодидом калия выделяется свободный йод в эквивалентном количестве, который и титруют раствором тиосульфата:

Два атома шестивалентного хрома в молекуле K2Cr2O7 принимают шесть электронов. Эквивалентная масса бихромата калия равна

Установку нормальности проводят методом отдельных навесок или методом пипетирования. Для установки нормальности по 0,1 н. раствору бихромата отбирают пипеткой или с помощью бюретки 3-4 порции по 25,0 мл 0,1 и. раствора бихромата калия в колбы для титрования, в которых находится по 10-12 мл 10%-ного (по объему) раствора H2SO4 и по 5-7 мл 20%-ного свежеприготовленного раствора йодида калия. Бихромат вводят сначала в одну колбу, выдерживают ее 5-10 мин в темноте для завершения реакции, затем разбавляют водой до 200 мл и титруют раствором тиосульфата. По достижении светло-желтого окрашивания добавляют 2-3 мл раствора крахмала и продолжают титровать раствором тиосульфата, прибавляя его по каплям, до перехода синей окраски раствора в светло-зеленую (цвет иона Cr3+), при этом раствор нужно хорошо перемешивать. Чтобы проверить, не перетитрован ли раствор, к нему прибавляют одну каплю (не больше!) 0,1 н. раствора бихромата, при этом должно вновь появиться устойчивое синее окрашивание. Из 3-4 близко сходящихся результатов титрований берут среднее и вычисляют нормальность раствора тиосульфата.

В хроматометрии (бихроматометрии) рабочим раствором является титрованный раствор бихромата калия K2Cr2O7, применяемого в качестве окислителя. Бихромат калия как окислитель имеет ряд преимуществ по сравнению с перманганатом.

1. Титрованный раствор бихромата калия можно готовить растворением точной навески реактива в определенном объеме воды. Перекристаллизацией и высушиванием при 200 °С получают препарат химически чистым и точно соответствующим его формуле K2Cr2O7.

2. Раствор бихромата обладает высокой устойчивостью. Он не разлагается даже при кипячении в кислых растворах. Раствором бихромата можно титровать солянокислые растворы. Растворы бихромата могут храниться длительное время без изменения нормальности.

В реакциях окисления шестивалентный хром восстанавливается до трехвалентного:

Эквивалент бихромата равен 1/6 моля, а эквивалентная масса

Приготовление 0,1 н. раствора бихромата калия. Навеску 4,9031 г перекристаллизованного бихромата калия растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л и разбавляют водой до метки. Вычисляют нормальность и титр.

Чтобы получить перекристаллизованный препарат, растворяют 100 г бихромата калия в 150 мл воды при нагревании до кипения. Энергично перемешивая, раствор выливают тонкой струйкой в фарфоровую чашку, затем охлаждают ледяной водой и выпавшие кристаллы отфильтровывают, отсасывая на воронке с пористой стеклянной пластинкой, сушат 2-3 ч три 100-105 °С в сушильном шкафу, растирают в порошок и окончательно высушивают пои 200 °С в течение 10-12 ч. Полученный препарат содержит 99,97-100% K2Cr2O7.

Растворы бихромата чаще всего применяют для титрования ионов железа Fe2+. Перед титрованием добавляют смесь кислот H2SO4 и H3PO4 для повышения кислотности раствора и связывания ионов Fe3+, образующихся при титровании, в бесцветный комплекс [Fe(PO4)2]3-. Титруемый раствор разбавляют водой для уменьшения интенсивности окраски от образующихся ионов Cr3+ (зеленого цвета).

При титровании бихроматом применяют редокс-индикаторы — дифениламин или фенилантраниловую кислоту, меняющие свою окраску при незначительном избытке дихромата в титруемом растворе. Эти индикаторы меняют свою окраску в результате перехода восстановленной формы в окисленную.

В качестве рабочего раствора в броматометрии применяют раствор бромата калия (бромноватокислого калия) KBrO3. Титрование броматом основано на окислении восстановителей:

Эквивалент бромата калия равен 1/6 моля, а эквивалентная масса

Из продажного реактива (хч) можно готовить титрованный раствор по точной навеске после высушивания его при 150-180 °С в течение 1-2 ч. Препараты квалификации хч и чда содержат не менее 99,8% KBrO3.

Приготовление 0,1 н. раствора бромата калия. Растворяют 2,7833 г высушенного бромата калия в воде и разбавляют до 1 л в мерной колбе. Раствор бромата калия устойчив при хранении неограниченно долгое время.

Проверка нормальности раствора бромата по раствору тиосульфата натрия. Проверку нормальности проводят в случае необходимости. Отбирают пипеткой 25,0 мл 0,1 н. раствора бромата калия в колбу для титрования. Добавляют 5 мл 4 н. раствора HCl или 5 мл разбавленной (1:5) H2SO4 и 10 мл 20%-ного раствора йодида калия. Перемешивают, дают раствору постоять 10 мин и разбавляют водой до 200 мл. Выделившийся йод оттитровывают 0,1 н. раствором тиосульфата натрия, прибавляя вблизи конечной точки 2-3 мл раствора крахмала. Вычисления ведут, как описано в разделе «Приготовление титрованных растворов».

Для определения многих органических соединений (фенола, анилина и др.) пользуются смесью бромата с бромидом (KBrO3 и KBr), которые в кислой среде выделяют свободный бром:

Бром в момент выделения бромирует органическое соединение. Для связывания избытка брома вводят раствор йодида калия в кислой среде:

Йод, выделившийся в количестве, эквивалентном избытку брома, титруют раствором тиосульфата натрия, добавляя вблизи конечной точки титрования 2-3 мл раствора крахмала.

Приготовление 0,1 н. раствора бромид-бромата и установление его нормальности. Растворяют в небольшом объеме воды 2,7833 г бромата калия и добавляют к раствору 10 г бромида калия. После растворения солей раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 л и разбавляют водой до метки.

Нормальность раствора устанавливают йодометрически. Отбирают пипеткой 25,0 мл раствора бромид-бромата в колбу для титрования и прибавляют 25 мл концентрированной HCl. Добавляют 10 мл 10%-ного раствора йодида калия и через 3 мин оттитровывают выделившийся йод 0,1 н. раствором тиосульфата натрия, добавляя вблизи конечной точки раствор крахмала. Нормальность вычисляют, как указано в разделе «Приготовление титрованных растворов».

Рабочим раствором в ванадатометрии служит раствор ванадата аммония (метаванадиевокислого аммония) NH4VO3. Растворы 0,05, 0,01, 0,002 н. используют для определения малых содержаний железа. Эквивалентная масса ванадата равна его молекулярной массе (116,978 г/моль). Определение основано на восстановлении VO3- до VO2+.

Приготовление 0,1 н. раствора и установление его нормальности. В чистый стакан вместимостью 1 л помещают примерно 11,7 г ванадата аммония и приливают 150-200 мл воды. Затем добавляют небольшими порциями 150 мл концентрированной H2SO4 при непрерывном энергичном перемешивании. Вначале при этом выпадает бурый осадок пентаоксида ванадия, который растворяется при последующем добавлении H2SO4 при взбалтывании. После охлаждения раствор переводят в мерную колбу вместимостью 1 л и, тщательно обмыв стенки стакана, в котором проводилось растворение, доводят объем водой до метки и перемешивают. Кислотность полученного раствора составляет приблизительно 6 н. H2SO4. Растворы ванадата меньшей концентрации готовят растворением меньшей навески, но с соблюдением той же кислотности — 6 н. H2SO4. Растворы ванадата можно хранить на рассеянном свету. Титр растворов не изменяется в течение нескольких лет.

Для установления нормальности раствора ванадата аммония готовят 0,1 н. раствор соли Мора (39,5 г соли Мора растворяют в 200 мл воды с добавлением 50 мл концентрированной H2SO4 и разбавляют до 1 л водой), затем титруют этим раствором порции по 25 мл 0,1 н. раствора бихромата с установленной нормальностью, а также 0,1 н. раствора ванадата аммония.

Для титрования отбирают 25,0 мл установленного 0,1 н. раствора бихромата калия в колбу для титрования, добавляют 25 мл смеси кислот (смесь Кнопа: 150 мл концентрированной H2SO4 вливают в 500 мл воды, после охлаждения добавляют 150 мл концентрированной H3PO4 плотностью 1,70 г/см3 и разбавляют водой до 1 л), разбавляют водой до 150 мл, добавляют 5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и титруют 0,1 н. раствором соли Мора до перехода окраски раствора от фиолетовой к зеленой. Затем отбирают 25,0 мл устанавливаемого раствора ванадата аммония в колбу для титрования, добавляют 25 мл смеси кислот (см. выше), 40 мл разбавленной (1:3) H2SO4, разбавляют водой до 150 мл, добавляют 5 капель раствора фенилантраниловой кислоты и титруют тем же 0,1 н. раствором соли Мора до перехода окраски от фиолетовой к зеленой. Нормальность раствора ванадата вычисляют по формуле

где N1 — нормальность раствора ванадата аммония; N2 — нормальность раствора бихромата калия; V1 — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора ванадата аммония, мл; V2 — объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование раствора бихромата калия, мл.

Для титанометрических определений используют растворы трихлорида титана TiCl3 или сульфата титана (III) Ti2(SO4)3. Раствор сульфата титана (III) более устойчив. Определение основано на окислении Ti3+ до Ti4+.

Приготовление и хранение 0,1 н. раствора. Продажный раствор сульфата титана (III) содержит около 15% Ti2(SO4)3. Разбавляют 100 мл такого раствора до 1 л 4 н. раствором H2SO4 (112 мл концентрированной H2SO4 смешивают с водой и разбавляют до 1 л). Раствор сульфата титана (III) имеет фиолетовый цвет; сохраняют раствор в склянке темного стекла, защищая от прямого света. Приготовленный раствор содержит много ионов Ti4+.

Для восстановления Ti4+ 200 мл приготовленного раствора встряхивают с 300 мл жидкой амальгамы цинка в течение 1 мин и переливают в бутыль для хранения раствора. Так порциями обрабатывают весь раствор. Титрованные растворы солей титана хранят в специальной установке; бюретка соединена с бутылью сифоном, и раствор находится в атмосфере инертного газа.

Можно пользоваться для титрования растворами солей Ti4+, восстанавливая их до Ti3+ непосредственно в бюретке в момент титрования. Для этого в бюретку помещают кусочек стеклянной ваты и на него слой электролитического кадмия высотой 10 см. Налитый в бюретку раствор соли Ti4+, проходя через бюретку с кадмием, полностью восстанавливается до Ti3+. Нормальность, равна нормальности исходного раствора.

Установление нормальности раствора. Отбирают пипеткой 25,0 мл 0,1 н. раствора бихромата калия в колбу для титрования, добавляют воды до 50 мл, затем 10 мл H2SO4 (1:1), прибавляют 5 капель раствора дифениламина и титруют раствором соли Ti3+ до перехода фиолетового окрашивания раствора в слабо-зеленое (ион Cr3+). При тех же условиях можно титровать раствором бихромата калия с установленной нормальностью приготовленный раствор соли Ti3+. При этом цвет титана будет переходить в зеленоватый, а в конце титрования появится фиолетовое окрашивание от дифениламина.

Меркурометрические определения проводят раствором нитрата ртути (I). Одновалентная ртуть восстанавливает Fe3+ до Fe2+ в кислой среде в присутствии избытка роданида аммония, при этом исчезает характерная для роданидного комплекса железа (III) кроваво-красная окраска. Таким путем определяют Fe3+ в присутствии ионов Fe2+.

Одновалентная ртуть дает с ионом хлора малорастворимый хлорид, выпадающий в осадок. Это дает возможность определить хлориды методом осаждения. В качестве индикатора применяют раствор роданида железа, который обесцвечивается по окончании осаждения хлорида. Эквивалент нитрата ртути (I) равен 1/2 моля, а эквивалентная масса

Приготовление 0,1 н. раствора нитрата ртути (I) и установление его нормальности. Растворяют 28,1 г нитрата ртути (I) в 33,5 мл 6 н. раствора HNO3. Раствор разбавляют водой до 1 л, опускают каплю металлической ртути и перемешивают. Для приготовления 0,05 н. раствора берут 14 г соли и 33,5 мл 6 н. раствора HNO3.

Для установления нормальности раствора по стандартному 0,1 н. раствору железа (III) берут 3-4 порции этого раствора. При добавлении раствора роданида аммония появляется очень интенсивное кроваво-красное окрашивание. При титровании раствор нитрата ртути (I) приливают сначала небольшими струйками до начала осветления, а затем по каплям, все время взбалтывая и наблюдая за тем, чтобы муть, образующаяся в месте падения капли, полностью исчезала. Титрование прекращают при полном исчезновении окраски. Появление темной мути в титруемом растворе указывает на то, что он перетитрован. Для большей уверенности оттитровывают 3-4 порции раствора по 25,0 мл и из близкосходящихся результатов находят среднее.

Ртуть (I) дает с ионом Cl- (а также Br- и I-) малорастворимое соединение, выпадающее в осадок. При определении этих ионов в качестве индикатора применяют раствор роданида железа (III), который обесцвечивается по окончании осаждения хлоридов (или бромидов и йодидов).

Для установки титра раствора Hg2(NO3)2 по хлору отбирают 25,0 мл 0,1 н. раствора NaCl (5,8443 г/л) в колбу для титрования емкостью 250 мл, добавляют 25 мл воды, 1 мл 0,05 н. раствора роданида аммония и 3 мл насыщенного раствора Fe(NO3)3. Титруют 0,1 н. раствором Hg2(NO3)2 до полного обесцвечивания. В растворе образуется белая взвесь Hg2Cl2 и изменение окраски раствора становится хорошо заметным.

В конце титрования часть раствора Hg2(NO3)2 (несколько капель) расходуется на обесцвечивание красного роданидного комплекса железа, поэтому необходимо определить индикаторную поправку, которую затем вычитают из отсчетов титрования анализируемых проб. Для определения индикаторной поправки берут 50 мл воды в колбу для титрования, добавляют 1 мл 0,05 н. раствора роданида аммония и 3 мл насыщенного раствора Fe(NO3)3 и титруют до обесцвечивания. Расход 0,1 н. раствора Hg2(NO3)2 на это титрование является индикаторной поправкой.

Для приготовления 0,05 н. раствора 3,8 г роданида аммония (хч) растворяют в воде в мерной колбе емкостью 1 л и разбавляют до метки. Насыщенный раствор нитрата железа (III) готовят растворением 20-30 г Fe(NO3)3-9H2O в 10-20 мл воды. Для осветления раствора добавляют несколько капель концентрированной азотной кислоты.

Меркуриметрическое определение галогенидов, цианидов и роданидов основано на образовании малодиссоциирующих соединений, например, хлорида ртути HgCl2 (каломели):

Для приготовления 0,1 н. раствора нитрата ртути (II) растворяют 17 г Hg(NO3)2-H2O в 1 л воды, добавляют 20 мл 6 н. раствора азотной кислоты и перемешивают.

Титр раствора устанавливают по 0,1 н. раствору хлорида натрия. Для этого отбирают 25,0 мл 0,1 н. раствора NaCl в колбу для титрования, разбавляют раствор до 100 мл водой, добавляют 5 капель раствора индикатора и 4 мл 0,2 н. раствора азотной кислоты. Титруют 0,1 н. раствором нитрата ртути (II) до появления сине-фиолетового окрашивания.

Читайте также:  Алгоритм анализ кала на яйца глист

рН титруемого раствора должен сохраняться в пределах 1,5-2,0; избытка кислоты допускать нельзя, так как при этом возникают неверные показания перехода окраски.

В качестве индикатора применяют 2%-ный этанольный раствор дифенилкарбазона или насыщенный этанольный раствор дифенилкарбазида, для этой дели можно применять также 10%-ный водный раствор нитропруссида натрия. При титровании с нитропруссидом определяют индикаторную поправку.

источник

Калия перманганат: инструкция по применению и отзывы

Латинское название: Potassium permanganate

Действующее вещество: Калия перманганат (Potassium permanganate)

Производитель: Татхимфармпрепараты, Ярославская фармфабрика, Обновление ПФК, Тульская фармацевтическая фабрика, Усолье-Сибирский ХФЗ (Россия)

Актуализация описания и фото: 12.08.2019

Калия перманганат – антисептический препарат для наружного и местного применения.

Лекарственная форма Калия перманганата – порошок для приготовления раствора для наружного применения: кристаллы или кристаллический мелкий порошок красно- или темно-фиолетового цвета с металлическим блеском (по 3, 5 или 15 г в пакетах, банках или флаконах, в картонной пачке 1 шт.; по 3, 5 или 15 г в пакетах термосвариваемых, в картонной пачке 10 пакетов; по 15 г в полиэтиленовых пакетах, в картонной пачке 1 пакет; по 3 или 5 г в пробирках стеклянных, в картонной пачке 1 пробирка).

Активное вещество – калия перманганат.

Препарат обладает антисептическим и дезодорирующим эффектом. В процессе восстановлении калия перманганата оксид марганца образует с белками альбумины (комплексные соединения), поэтому в концентрированных растворах препарат оказывает дубящее, прижигающее, раздражающее, а в малых концентрациях – вяжущее действие.

Калия перманганат способен обезвреживать некоторые яды, поэтому он входит в состав растворов, которые используются для промывания желудка при отравлениях. Также данное средство эффективно при лечении язв и ожогов.

При попадании внутрь препарат всасывается и оказывает гематотоксическое действие (вызывает развитие метгемоглобинемии).

Калия перманганат входит в список №4 перечня наркотических средств, психотропных веществ и их прекурсоров, подлежащих контролю в РФ.

Применение препарата показано для промывания ран, ожогов, язв; спринцевания и промывания в урологии и гинекологии; промывания желудка в случае отравления принятыми внутрь алкалоидами (в том числе морфин, аконитин) или фосфором.

Терапевтическое использование препарата противопоказано больным с повышенной чувствительностью к калия перманганату.

Раствор Калия перманганата используют наружно и местно.

Рекомендованная концентрация Калия перманганата в виде растворов:

  • Промывание ран: 0,1-0,5%;
  • Полоскание горла: 0,01-0,1%;
  • Смазывание ожоговых и язвенных поверхностей: 2-5%;
  • Спринцевание и промывание (в урологической и гинекологической практике): 0,02-0,1%;
  • Промывание желудка: 0,02-0,1%.

При сильной концентрации Калия перманганат может вызывать побочные эффекты в виде повреждения окружающих тканей.

При передозировке препарата возможно развитие следующих симптомов:

  • резкая боль в ротовой полости, по ходу пищевода, в животе;
  • диарея, рвота;
  • отечность слизистой оболочки ротовой полости и глотки, окрашивание данной области в темно-коричневый или фиолетовый цвет (также возможно развитие отека гортани);
  • механическая асфиксия;
  • ожоговый шок;
  • двигательное возбуждение, судороги, явления паркинсонизма;
  • геморрагический колит;
  • гепатопатия;
  • нефропатия;
  • метгемоглобинемия с одышкой и выраженным цианозом (у пациентов с пониженной кислотностью желудочного сока).
  • аскорбиновая кислота (внутривенно 30 мл раствора 5%);
  • метилтиониния хлорид (50 мл раствора 1%);
  • пиридоксин (внутримышечно 3 мл раствора 5%);
  • цианокобаламин (до 1 мг).

Смертельная доза препарата для детей составляет примерно 3 г, для взрослых – от 0,3 до 0,5 г/кг.

При наружном применении даже незначительная концентрация раствора Калия перманганата способна окрасить кожу в коричневый цвет.

Прием внутрь высококонцентрированного раствора калия перманганата вызывает интоксикацию организма, симптомами и последствием которой могут стать: тошнота и рвота с коричневатой примесью, отек, коричневая окраска и разъедание слизистой оболочки рта, повреждение печени и почек, желудочно-кишечное кровотечение, угнетение деятельности сердца.

Нельзя использовать Калия перманганат в качестве препарата для аборта, поскольку такая процедура сопряжена с большой опасностью для здоровья и жизни беременной. При введении во влагалище высококонцентрированный раствор вызывает глубокий ожог, перфорацию стенки влагалища, сильное кровотечение, перитонит, сосудистый коллапс.

Согласно инструкции, Калия перманганат в данные периоды используется только в тех случаях, когда польза для женщины превышает возможный вред для ребенка.

Клинически значимого лекарственного взаимодействия раствора не установлено.

Аналогами Калия перманганата являются: Аммиак + глицерол + этанол, Асептолин, Анмарин, Бактодерм, Витаон, Дерматоло-дегтярный линимент, Диоксизоль, ЗеленКа, Калефлон, Катапол, Катацел, Нафталановая мазь, Спирт этиловый, Протол, Перекись водорода, Тамбуканская грязь, Формидрон, Формагель, Элекасол, Этол 96%, Цинково-салициловая паста, Чага.

Хранить в сухом, недоступном для детей месте.

Отзывы о Калия перманганате свидетельствуют, что данный антисептик пользуется большой популярностью (в том числе при уходе за новорожденными). Пользователи указывают на эффективность препарата при лечении кожных заболеваний, ангины, отравлений, цистита и др.

Некоторые женщины применяют слабый раствор Калия перманганата для борьбы с нежелательными волосами, которые при регулярном применении средства становятся более тонкими и менее заметными.

Цена на Калия перманганат в зависимости от формы выпуска и объема упаковки составляет 11–165 рублей.

Калия перманганат порошок для приготовления раствора для местного и наружного применения 3 г 1 шт.

Калия перманганат порошок для приготовления раствора для местного и наружного применения 3 г 1 шт.

Калия перманганат порошок для приготовления раствора для местного и наружного применения 5 г 1 шт.

Калия перманганат порошок для приготовления раствора для местного и наружного применения 15 г 1 шт.

Образование: Ростовский государственный медицинский университет, специальность «Лечебное дело».

Информация о препарате является обобщенной, предоставляется в ознакомительных целях и не заменяет официальную инструкцию. Самолечение опасно для здоровья!

Большинство женщин способно получать больше удовольствия от созерцания своего красивого тела в зеркале, чем от секса. Так что, женщины, стремитесь к стройности.

Образованный человек меньше подвержен заболеваниям мозга. Интеллектуальная активность способствует образованию дополнительной ткани, компенсирующей заболевшую.

Кроме людей, от простатита страдает всего одно живое существо на планете Земля – собаки. Вот уж действительно наши самые верные друзья.

Стоматологи появились относительно недавно. Еще в 19 веке вырывать больные зубы входило в обязанности обычного парикмахера.

Первый вибратор изобрели в 19 веке. Работал он на паровом двигателе и предназначался для лечения женской истерии.

Для того чтобы сказать даже самые короткие и простые слова, мы задействуем 72 мышцы.

Во время работы наш мозг затрачивает количество энергии, равное лампочке мощностью в 10 Ватт. Так что образ лампочки над головой в момент возникновения интересной мысли не так уж далек от истины.

Препарат от кашля «Терпинкод» является одним из лидеров продаж, совсем не из-за своих лечебных свойств.

Согласно исследованиям ВОЗ ежедневный получасовой разговор по мобильному телефону увеличивает вероятность развития опухоли мозга на 40%.

Вес человеческого мозга составляет около 2% от всей массы тела, однако потребляет он около 20% кислорода, поступающего в кровь. Этот факт делает человеческий мозг чрезвычайно восприимчивым к повреждениям, вызванным нехваткой кислорода.

74-летний житель Австралии Джеймс Харрисон становился донором крови около 1000 раз. У него редкая группа крови, антитела которой помогают выжить новорожденным с тяжелой формой анемии. Таким образом, австралиец спас около двух миллионов детей.

В нашем кишечнике рождаются, живут и умирают миллионы бактерий. Их можно увидеть только при сильном увеличении, но, если бы они собрались вместе, то поместились бы в обычной кофейной чашке.

При регулярном посещении солярия шанс заболеть раком кожи увеличивается на 60%.

Каждый человек имеет не только уникальные отпечатки пальцев, но и языка.

Во время чихания наш организм полностью прекращает работать. Даже сердце останавливается.

Лечение в Израиле — это комплексный подход в диагностике заболевания, составление индивидуальных терапевтических схем, реабилитация и помощь в социальной адапта.

источник

Перманганатометрическое титрование, или перманганатометрия, — метод количественного определения веществ (восстановителей, реже — окислителей и соединений, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами) с применением титранта — раствора перманганата калия КМnO4.

Сущность метода. Перманганат калия — сильный окислитель, обладающий интенсивной фиолетово-малиновой окраской. В зависимости от кислотности титруемого раствора окислительные свойства перманганат-иона проявляются по-разному.

В сильнокислой среде (рН 2+ , которые обладают очень слабой розоватой окраской (практически бесцветны):

Стандартный ОВ потенциал редокс-пары МnО4‾, H + |Mn 2+ имеет довольно высокое значение и при комнатной температуре равен 1,51 В. Поэтому кислым раствором перманганата калия можно оттитровать целый ряд восстановителей, причем большинство таких ОВ реакций протекает с высокой скоростью. С ростом концентрации ионов водорода в растворе реальный потенциал рассматриваемой редокс-пары

Е = Е o + 0,059 lg [МnО4 ‾] [H + ] 5
[Mn 2+ ]

возрастает и эффективность перманганат-иона как окислителя повышается. Поскольку в ОВ полуреакции участвуют 5 электронов, то молярная масса эквивалента перманганата калия как окислителя в кислой среде равна

В нейтральной среде перманганат-ион восстанавливается до диоксида марганца МnО2.

Стандартный ОВ потенциал редокс-пары МnО4 ‾| МnО2 сравнительно невелик и при комнатной температуре равен E° = 0,60 В, поэтому в нейтральной среде эффективность перманганата калия как окислителя значительно ниже, чем в сильнокислых растворах. Кроме того, образующийся в результате ОВ реакции бурый осадок диоксида марганца затрудняет фиксацию КТТ, обладает развитой поверхностью и может адсорбировать определяемое вещество, что увеличивает ошибку анализа.

Поэтому как титрант-окислитель перманганат калия в нейтральной среде практически не применяется.

В сильнощелочных средах перманганат-ион восстанавливается до манганат-иона

Образующийся манганат-ион обладает зеленой окраской умеренной интенсивности, окрашивает раствор в зеленый цвет, что затрудняет обнаружение изменения окраски раствора и фиксацию КТТ. Манганат-ион вступает в реакцию с водой:

с образованием бурого осадка диоксида марганца и перманганат-иона, что искажает результаты анализа. Стандартный ОВ потенциал редокс-пары МnО4 ‾| МnО2 невелик и при комнатной температуре равен E° = 0,56 В, т.е. в щелочных средах перманганат калия как окислитель менее эффективен, чем в кислых растворах. Кроме того, щелочные растворы способны поглощать диоксид углерода из воздуха с образованием гидроксокарбонатных соединений, что также затрудняет проведение количественного анализа.

С учетом всех этих обстоятельств перманганат калия как титрант-окислитель в щелочных средах практически не применяется.

Таким образом, на основе вышеизложенного можно сделать вывод о том, что перманганатометрическое титрование целесообразно проводить в сильнокислых средах.

Условия проведения перманганатометрического титрования. При проведении перманганатометрического титрования необходимо соблюдать, по крайней мере, следующие основные условия:

1) Влияние рН среды. Перманганатометрическое титрование проводят в сильно кислой среде при концентрации ионов водорода [Н3O + ] = 1—2 моль/л. Кислая среда создается введением серной кислоты. Азотную кислоту применять нельзя, так как она сама является сильным окислителем и может окислять определяемое вещество.

Хлороводородную кислоту в перманганатометрии также не используют, так как хлорид-ионы окисляются перманганат-ионами до хлора по схеме:

10Сl‾ +2 МnО4 ‾ + 16Н + = 5Сl2 + 2 МnО 2 + 8Н2O

При этом часть титранта расходуется на окисление хлорид-ионов, что вызывает перерасход титранта и увеличивает ошибку анализа. В обычных условиях эта реакция идет медленно, однако ускоряется в присутствии соединений железа(II).

В сернокислой среде указанные побочные процессы отсутствуют, поэтому перманганатометрическое титрование ведут в сернокислой среде.

2) Влияние температуры. Чаще всего перманганатометрическое определение проводят при комнатной температуре. Исключением является реакция перманганат-иона с щавелевой кислотой и оксалатами, которую проводят при нагревании титруемого раствора.

3) Фиксация конечной точки титрования. При перманганатометрическом титровании обычно не применяют посторонний индикатор, так как сам титрант — раствор перманганата калия — обладает интенсивной малиново-фиолетовой окраской. Прибавление одной избыточной капли титранта в ТЭ приводит к окрашиванию титруемого раствора в розовый цвет. Так, чтобы придать отчетливую окраску 100 мл воды достаточно прибавить всего 0,2 мл раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л.

Окраска раствора в КТТ неустойчива, раствор постепенно обесцвечивается. Это происходит вследствие того, что избыточные перманганат-ионы, придающие раствору розовую окраску, взаимодействуют с образовавшимися катионами марганца(II) Мn 2+ :

Хотя повышенная кислотность раствора способствует смещению равновесия влево, однако константа равновесия этой реакции велика и составляет

10 47 . Поэтому реакция протекает даже в кислой среде. Правда, скорость данной реакции в обычных условиях мала, поэтому окраска раствора в КТТ ослабляется медленно, в течение одной-двух минут. Тем не менее, указанное обстоятельство необходимо иметь в виду во избежание перетитровывания раствора.

В некоторых (редких) случаях перманганатометрическое титрование ведут очень разбавленным раствором титранта. В такой ситуации для более четкого фиксирования КТТ в титруемый раствор вводят редокс-индикатор, например ферроин или N-фенилантраниловую кислоту.

4) Ход титрования. Обычно в перманганатометрии к раствору определяемого вещества медленно, по каплям прибавляют раствор титранта, для того чтобы в растворе не было локального избытка окислителя — перманганат-иона и не протекали бы побочные процессы.

Для титрования применяют бюретки со стеклянными кранами; использование резиновых трубок исключается, так как резина взаимодействует с перманганатом калия.

Титрант метода. Титрантом метода, как уже говорилось выше, является водный раствор перманганата калия, чаще всего — с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л. Сам кристаллический перманганат калия обычно содержит примеси диоксида марганца. Водные растворы перманганата калия неустойчивы из-за склонности перманганат-ионов окислять воду по схеме

Хотя константа равновесия этой реакции довольно велика, однако в обычных условиях процесс протекает медленно, поэтому свежеприготовленный раствор перманганата калия можно использовать некоторое время в качестве титранта.

Разложение перманганат-ионов ускоряется на свету, при нагревании, под действием кислот и оснований, в присутствии катионов марганца(II) Мn 2+ диоксида марганца МnО2 который осаждается на стенках сосуда, образуя темный налет.

В силу указанных обстоятельств стандартный раствор перманганата калия нельзя приготовить по точной навеске. Для получения титранта вначале готовят раствор перманганата калия с приблизительной концентрацией, например, разбавляя водой более концентрированный раствор. Поскольку дистиллированная вода всегда содержит следы различных веществ, при окислении которых перманганатом калия образуется диоксид марганца, то приготовленный первоначальный раствор перманганата калия следует либо прокипятить, охладить и профильтровать через стеклянный фильтр, либо выдержать длительное время (до нескольких недель) в темном месте и затем также профильтровать через стеклянный фильтр. После этого раствор стандартизуют.

Читайте также:  20 лет октября 82 анализ кала

Стандартизацию раствора перманганата калия проводят по различным установочным веществам: H2C2O4• 2H2O, Na2C2O4, Аs2О3, KJ, (NH4)2Fe(SO4)2 • 6H2O, по металлическому железу и т.д. Часто стандартизацию проводят по стандартному раствору щавелевой кислоты на основе реакции

При комнатной температуре реакция идет медленно; она ускоряется по мере накопления катализатора — катионов марганца(II) Мn 2+ (реакция — автокаталитическая). Поэтому исходный раствор щавелевой кислоты нагревают до -60—80 °С. В начале титрования горячий раствор обесцвечивается медленно; при достижении определенной концентрации катионов марганца(II) реакция протекает быстро (практически мгновенно).

Разработаны две методики стандартизации раствора перманганата калия по стандартному раствору щавелевой кислоты:

1) Медленно титруют аликвоту раствора щавелевой кислоты, нагретого до -60—80 °С, до появления устойчивой розовой окраски раствора, лишь постепенно ослабевающей при стоянии раствора в течение одной-двух минут.

При этом расход титранта занижен на

0,4% вследствие протекания побочного процесса — окисления небольшой части щавелевой кислоты кислородом воздуха.

2) К нагретому раствору щавелевой кислоты быстро прибавляют

95% требуемого объема раствора перманганата калия, нагревают смесь примерно до

60 o С и заканчивают титрование, уже медленно прибавляя оставшуюся часть стандартизуемого раствора перманганата калия до получения устойчивой розовой окраски титруемого раствора, исчезающей в течение одной-двух минут.

Данная методика позволяет получить результаты с меньшей ошибкой.

Стандартизованный раствор перманганата калия хранят в темной склянке в темном месте. Концентрацию раствора периодически проверяют, поскольку по причинам, описанным выше, она несколько изменяется при хранении раствора.

Применение перманганатометрии. Перманганатометрическое титрование применяют преимущественно для определения веществ, играющих по отношению к перманганат-иону роль восстановителей, таких, как H2O2, MgO2, NaNO2, металлическое железо и некоторые другие металлы, карбоновые кислоты, соединения с гидразогруппами R—NH—NH—R, для определения общей окисляемости воды и почвы (т.е. для определения суммы восстановителей, присутствующих в этих объектах).

Пероксид водорода определяют прямым титрованием в сернокислой среде на основе реакции

Титрование ведут при комнатной температуре до появления устойчивой розовой окраски раствора.

Поскольку растворы пероксида водорода неустойчивы, то иногда для их стабилизации перед титрованием в них вносится небольшое количество карбамида, который не мешает титрованию.

Молекула пероксида водорода в указанной реакции отдает два электрона:

поэтому ее фактор эквивалентности равен 1/2; молярная масса эквивалента составляет М( 1 /2H2O2) = М2O2)/2 = 34,0147/2 = 17,0073.

Содержание металлического железа определяют следующим образом. Препарат, содержащий железо, обрабатывают разбавленной серной кислотой при нагревании на водяной бане. Металлическое железо растворяется и переходит в железо(II):

После растворения железа раствор быстро охлаждают и разбавляют водой. Отбирают аликвоту полученного раствора и определяют железо(II) перманганатометрически прямым титрованием в сернокислой среде на основе реакции:

5Fe 2+ + МnО4 ‾ + 8H + = 5Fe 3+ + Mn 2+ + 4H2O

Титрование ведут при комнатной температуре до появления устойчивой (в течение

1—2 минут) розовой окраски раствора.

Поскольку один катион Fe 2+ отдает один электрон, то молярная масса эквивалента железа(II) в этой реакции равна его молярной массе.

Аналогично прямым перманганатометрическим титрованием определяют железо(II) в растворах солей железа(II).

Если анализируемый объект содержит железо(III), то после его растворения железо(III) предварительно восстанавливают до железа(II) хлоридом олова(II) или металлическим цинком, либо другими восстановителями, после чего железо(II) оттитровывают раствором перманганата калия.

При наличии в растворе хлорид-ионов Сl‾ во избежание их окисления перманганат-ионами в сернокислый раствор до проведения титрования вводят смесь серной, ортофосфорной кислот и сульфата марганца (смесь Рейнгарда-Циммермана). В присутствии этой смеси затормаживается окисление хлорид-ионов (по сравнению с протеканием основной реакции), железо(III) связывается в бесцветные устойчивые фосфатные комплексы, что повышает полноту протекания основной реакции и устраняет желтую окраску аквакомплексов железа(III). В основе определения нитритов лежит реакция

Поскольку нитрит-ион неустойчив в кислой среде и разлагается по схеме:

то аликвоту стандартизованного сернокислого раствора перманганата калия титруют нейтральным растворо.м нитрита натрия NaNO2 до обесцвечивания титруемого раствора в соответствии с реакцией

В данном случае собственно титрантом является анализируемый раствор нитрита натрия, а не стандартизованный раствор перманганата калия. Нитрит-ион в этой реакции отдает два электрона:

поэтому фактор эквивалентности нитрит-иона здесь равен 1/2, а молярная масса эквивалента нитрита натрия равна

Нитрит натрия можно определять также методом обратного титрования, К аликвоте нейтрального раствора нитрита натрия прибавляют избыток (по сравнению со стехиометрическим количеством) раствора перманганата калия, серную кислоту и оставляют на некоторое время. Нитрит натрия окисляется до нитрата, а избыток перманганата калия, не вступивший.в реакцию с нитрит-ионами, определяют либо титрованием раствором соли Мора (содержащем железо(II)), либо методом заместительного иодометрического титрования. В последнем случае к раствору прибавляют избыток иодида калия. Иодид-ионы окисляются пермангана-том калия до иода:

Иод, образовавшийся в количестве, эквивалентном количеству избыточного перманганата калия, оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия:

Пероксид магния MgO2 также определяют прямым перманганатометрическим титрованием на основе реакции:

Для проведения анализа навеску препарата, содержащего не менее 25% пероксида магния, растворяют в разбавленной серной кислоте и титруют раствором перманганата калия до появления розовой окраски титруемого раствора.

Перманганатометрию применяют для определения не только восстановителей, но и окислителей, используя обратное титрование.

Так, например, можно определять дихромат-ионы. Для этого к аликвоте анализируемого раствора дихромата калия K2Cr2O7 прибавляют известное количество раствора FeSO4 избыточное по сравнению со стехиометрическим количеством. При этом железо(II) окисляется до железа(III):

Cr2O7 2+ + 6Fe 2+ + 14H + = 6Fe 3+ + 2Cr 3+ + 7H2O

Избыток непрореагировавшего железа(Н) оттитровывают стандартным раствором перманганата калия по реакции, описанной выше.

Общая оценка перманганатометрического титрования. Перманганатометрия — один из самых распространенных методов ОВ титрования. Метод обладает рядом достоинств: титрование проводится без постороннего индикатора, в широком диапазоне изменения рН раствора; высокое значение стандартного ОВ потенциала редокс-пары МnО4‾, H + |Mn 2+ позволяет определять большое число веществ; перманганат калия доступен и сравнительно недорог.

К недостаткам перманганатометрии относятся: невозможность приготовления стандартного раствора титранта по точной навеске, его нестабильность при хранении, необходимость строгого соблюдения условий проведения титрования, регламентируемых соответствующей аналитической методикой.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9364 — | 7302 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

источник

В качестве рабочего раствора в методе перманганатометрии применяют 0,05 моль/л или 0,1 моль/л раствор KMnO4. Даже очень разбавленные растворы перманганата калия интенсивно окрашены. Поэтому фиксируют точку эквивалентности по появлению розовой окраски раствора, вызываемой добавлением лишь одной капли избытка стандартного раствора KMnO4. Его титр нельзя рассчитать по весу растворенного перманганата. Это связано с тем, что продажные препараты KMnO4 относительно высокой чистоты содержат следы хлоридов, нитратов, сульфатов (перманганата в них 99,0-99,6 % масс.). Однако перекристаллизацией из водного раствора можно получить продукт, содержащий 99,6-99,8 % масс. KMnO4. Но даже если взять его точную навеску для приготовления титрованного раствора, то концентрация оказывается несколько меньшей, чем это следовало бы по расчету. Оказывается, что даже в дистиллированной воде хорошего качества обычно присутствуют малые количества восстановителей. Поэтому лучше всего для приготовления стандартного раствора перманганата растворить несколько большее количество KMnO4, чем это требовалось бы по расчету, прокипятить раствор, охладить, а затем устанавливать его титр.

Для приготовления 1 л раствора перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л взвешивают на технических весах 3,16 г KMnO4 (если титрование проводят в кислой среде, то M1/5(KMnO4) = M(KMnO4)/5), раствор нагревают до кипения, дают ему постоять не менее двух недель для того, чтобы завершились все возможные окислительно-восстановительные реакции и полностью прошло осаждение образующегося при этом MnO2. Выдержанный раствор сливают через сифон (раствор можно фильтровать через асбестовую сетку или стеклянный фильтр, но ни в коем случае не через бумажный) и сохраняют в тщательно промытых темных бутылях, так как свет ускоряет разложение KMnO4:

Применяемая для хранения перманганата склянка должна быть снабжена притертой пробкой с целью защиты от соприкосновения с парами веществ, имеющих свойства восстановителей, от пыли, а также с целью исключения его испарения. Притертую пробку предварительно обрабатывают хромовой смесью для удаления органических веществ, а затем дистиллированной водой.

Готовый раствор не должен образовывать при хранении бурый налет двуокиси марганца на стенках посуды, так как его присутствие катализирует процесс дальнейшего разложения перманганата:

Количество двуокиси марганца в этом процессе возрастает, и поэтому действие ее — автокаталитическое. Действие ионов Mn 2+ такое же, так как эти ионы образуют с перманганатом водную двуокись марганца.

Лучший способ приготовления 0,01 М раствора KMnO4 состоит в разбавлении более концентрированного раствора водой, освобожденной от присутствия восстановителей путем перегонки в присутствии перманганата.

Титр раствора KMnO4 с течением времени несколько изменяется, поэтому его необходимо периодически проверять.

Титр раствора KMnO4 устанавливают по щавелевой кислоте H2C2O4 · 2H2O, оксалату аммония (NH4)2C2O4 · H2O, оксалату натрия Na2C2O4, мышьяковистому ангидриду As2O3, гексацианоферрату (II) калия K4[Fe(CN)6] · 3H2O, по металлическому железу, по соли Мора FeSO4 · (NH4)2SO4 · 6H2O, по йодиду калия KI, йодату калия KIO3 и некоторым другим веществам.

Наиболее часто в качестве установочных веществ используются щавелевая кислота и ее соли, так как они легко могут быть очищены от примесей перекристаллизацией из воды. Более удобно пользоваться оксалатом аммония или натрия, концентрация которых не изменяется во времени. Оксалат натрия не содержит кристаллизационной воды и устойчив, но, к сожалению, относительно труднорастворим.

источник

Метод перманганатометрии основан на реакциях окисления восстановителей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной (или нейтральной) среде.

При окислении в кислой среде ион Мп04 восстанавливается до Мп 2+ по реакции

Окислительный потенциал в кислой среде для Мп04/Мп 2+ составляет 1,51 В и является более высоким, чем в нейтральной (Мп04/Мп02|, ф° = = 0,59 В) или щелочной среде. При титровании перманганатом в кислой среде, как правило, не применяют индикаторы, так как реагент сам окрашен и является чувствительным индикатором: избыточная капля КМп04 окрашивает раствор в бледно-розовый цвет. Применять безиндикаторное титрование в нейтральной среде на фоне бурого осадка Мп02| и в щелочной — на фоне зеленой окраски иона Мп04 затруднительно.

Приготовить титрованный раствор перманганата калия по точной навеске нельзя, так как он не соответствует требованиям, предъявляемым к установочным веществам. КМп04 всегда содержит примеси продуктов восстановления, например Мп02. Кроме того, он легко разлагается под влиянием восстановителей — аммиака, органических веществ и др. Титр его необходимо устанавливать не ранее, чем через 7—10 дней после приготовления раствора.

Серная кислота H2S04, 2 н раствор.

А) Приготовление 500 мл приблизительно 0,02 и раствора перманганата калия

Для приготовления 500 мл 0,02 н раствора перманганата калия взвешивают на технических весах около 0,32 г КМп04. Далее отмеряют цилиндром 0,5 л дистиллированной воды для растворения навески. Так как кристаллы КМп04 растворяются довольно медленно, часть взятой воды нагревают почти до кипения и ее небольшими порциями обрабатывают при тщательном перемешивании навеску КМп04 в стакане или колбе. Время от времени осторожно сливают жидкость с кристаллов в другую емкость, заменяя ее новой порцией горячей воды. Приготовленный охлажденный раствор переливают в склянку из темного стекла, добавляют гуда же оставшуюся воду и, тщательно перемешав, оставляют на 7—10 дней.

Б) Приготовление 250 мл стандартного 0,02 н раствора щавелевой кислоты

Наиболее удобными установочными веществами являются оксалат натрия Na,C.;4 и щавелевая кислота Н2С24-2Н20.

Протекающая при титровании этих веществ перманганатом суммарная реакция соответствует уравнению

Эта реакция является примером автокаталитической реакции, протекающей через несколько промежуточных стадий. Катализатором является ион Мп 2+ , который накапливается в процессе реакции. В начальный момент реакция между Мп04 и С20 2- протекает очень медленно, но когда концентрация иона Мп 2+ достигает определенной величины, реакция начинает протекать с большой скоростью.

Окисление ионов С20 2- происходит по схеме

Молярная масса эквивалента щавелевой кислоты равна

Навеску щавелевой кислоты, необходимую для приготовления 250 мл 0,02 н стандартного раствора, рассчитывают по формуле

Рассчитанную навеску взвешивают на аналитических весах, переносят в мерную колбу на 250 мл, растворяют в холодной дистиллированной воде до метки и тщательно перемешивают, затем вычисляют титр и нормальную концентрацию раствора но формулам

В) Установление нормальной концентрации раствора КМп04по щавелевой кислоте

Помещают в колбу для титрования 10—15 мл 2 н раствора серной кислоты и нагревают до 80—85°С. К нагретому раствору прибавляют пипеткой

10,00 мл щавелевой кислоты.

Раствором КМп04 заполняют бюретку и устанавливают уровень жидкости на нуле. Далее раствор КМп04 приливают по каплям к горячему раствору исходного вещества. Каждую следующую каплю прибавляют после того, как исчезнет окраска от предыдущей капли. Первые капли раствора КМп04 обесцвечиваются довольно медленно. Но как только образуется немного Мп 2+ , являющегося катализатором для этой реакции, дальнейшее обесцвечивание происходит практически мгновенно. Закончить титрование следует в момент, когда одна капля раствора окрасит весь раствор в бледно-розовый цвет, не исчезающий в течение 30 с.

Точное титрование проводят не менее трех раз, из сходящихся отсчетов берут среднее и рассчитывают нормальную концентрацию КМп04:

где Т, и N — объем (мл) и нормальная концентрация раствора щавелевой кислоты, a V2 и N2 — раствора КМп04.

источник