Приготовление раствора исходного вещества

1. Вычислить навеску, необходимую для приготовления 100,0 мл 0,05 н раствора Na₂C₂O₄. Молярная масса эквивалента оксалата натрия вычисляют с использованием полуреакции:

С₂О₄ ^2- - 2е = 2СО₂

М(Na₂C₂O₄) = 134,00/2 = 67,00 г/моль

m(Na₂C₂O₄)= C(1/2 Na₂C₂O₄)*1/2 M (Na₂C₂O₄)*V_м.к (5.1)

m(Na₂C₂O₄)= 0,05*67*0,1=0,335 г.

где:

Vм.к. – объем мерной колбы в литрах;

С(1/2Na₂C₂O₄) – концентрация приготовляемого раствора;

М(Na₂C₂O₄) – молярная масса эквивалента оксалата натрия.

2. На аналитических весах взять точную навеску около рассчитанного количества и перенести ее без потерь в мерную колбу на 100,0 мл одним из способов, описанных в методе нейтрализации, растворить в теплой дистиллированной воде, охладить до комнатной температуры, довести раствор до метки и тщательно перемешать, предварительно закрыв колбу пробкой.

3. Вычислить титр и нормальность приготовленного раствора оксалата натрия по формулам:

Т = m(Na₂C₂O₄)/100 (г/мл)

(5.2)

с точностью до четырех значащих цифр.

4. Для определения нормальности KMnO₄ по оксалату натрия установить уровень жидкости на нуле по верхнему мениску.

5. В две конические колбы для титрования на 250 мл отмерить пипеткой на 15,00 или 20,00 мл аликвоту раствора оксалата натрия.

6. В эти же колбы прилить цилиндром по 15 мл 2н. раствора серной кислоты (нужно добавлять достаточное количество кислоты, так как она нейтрализуется в процессе титрования). В случае недостатка кислоты во время титрования образуется бурый осадок MnO₂, что недопустимо!

7. Реакция между перманганатом и оксалатом идет очень медленно. Для ускорения ее непосредственно перед титрованием содержимое каждой колбы нагреть почти до кипения (до 70-80⁰С), но не давать кипеть, чтобы не произошло разложения щавелевой кислоты.

8. Титровать горячий раствор оксалата натрия перманганатом калия медленно, обесцвечивая каждую каплю. Первые капли KMnO₄ обесцвечиваются медленно, но как только образуется немного ионов Mn²⁺, являющихся катализатором данной реакции, дальнейшее обесцвечивание происходит практически мгновенно. Нужно уловить момент, когда одна лишняя капля перманганата окрасит раствор в бледно-розовый цвет, не исчезающий в течение 30 сек.

9. Записать полученный объем по бюретке (V₁). Нагреть аликвоту оксалата во второй колбе и оттитровать таким же образом. Записать объем (V₂) (разница между объемами не должна превышать 0,20 мл). Из двух отсчетов определить среднее арифметическое:

(V₁ + V₂)/2 = V_ср. (5.3)

Вычислить нормальность перманганата калия по формуле:

, моль/л (5.4)

с точностью до четырех значащих цифр и показать результат преподавателю.

III. Определение каталазной активности почвы, подвергшейся нефтяному загрязнению по методу Джонсона и Темпле

Введение

Каталаза относится к классу оксидоредуктаз. Это двухкомпонентный фермент, состоящий из белка и простетической группы, содержащей железо, принадлежит к Fе - порфиринам. Каталаза содержится в живых клетках всех организмов, кроме облигатных анаэробов.

В процессе окисления ряда веществ в растениях под действием оксидаз образуется пероксид водорода, повышенные концентрации которого токсичны для организма. Под действием каталазы происходит обезвреживание пероксида водорода путем его разложения на воду и молекулярный кислород:

2Н₂О₂ → 2Н₂О + О₂.

Данный метод определения активности каталазы основан на определении количества пероксида водорода, разложившегося под действием фермента. Оставшийся, не разложенный пероксид водорода оттитровывают перманганатом в кислой среде.

Реакция идет по следующему уравнению:
2KMnO₄ + 5H₂O₂ + H₂SO₄ = KHSO₄ + 2MnO₄ + 5O₂ + 8H₂O.

Порядок выполнения работы:

1. В коническую колбу емкостью 125 см³ помещают 2 г почвы, приливают 40 см³ дистиллированной воды и 5 см³ 0,3%-й H₂O₂.

2. Колбу взбалтывают на ротаторе 20 мин.

3. Нерасщепленную часть перекиси стабилизируют добавлением 5 cm³ 1,5 M серной кислоты.

4. Содержимое фильтруют через плотный фильтр.

5. Затем 25 cm³ фильтрата титруют 0,1 M KMnO₄ до слабо-розовой окраски.

6. Точную начальную концентрацию использованной перекиси устанавливают титрованием перманганатом в кислой среде. Для этого 5 см³ 0,3%-й перекиси смешивают с 40 см³ воды и 5 см³ 1,5 M серной кислоты и 25 см³ этой смеси титруют 0,1 M марганцевокислым калием.

7. Из количества перманганата, израсходованного на титрование исходной перекиси водорода (А), вычитают количество перманганата, израсходованного для титрования аликвоты фильтрата (Б). Эта разница с учетом поправки к титру перманганата (T) отражает каталазную активность почвы, определяемую по формуле: (А- Б) ? Т.

Каталазную активность выражают в см³ 0,1 M KMnO₄ на 1 г почвы за 20 мин.

Контрольные вопросы:

1. Что такое каталаза?

2. Какое значение в жизни растении она имеет?

3. Какие методы защиты от антропогенного загрязнения существуют у растительных организмов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6.