Раствора FeSO4 методом перманганатометрии

Определение Fе²⁺ основано на реакции:

10FеSO₄ + 2 KMnO₄ + 8 H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2 MnSO₄ + 8H₂O

MnO₄^¯ + 8 H⁺ + 5 ē → Mn²⁺ + 4 H₂O 2

2 Fe²⁺ - 2 ē → 2 Fe³⁺ 5

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

Получите у лаборанта исследуемый раствор FeSO₄ в мерной колбе на 50 мл. Доведите объем в колбе до метки, приливая дистиллированную воду, перемешайте раствор. Перелейте полученный раствор в стаканчик. В колбу для титрования внесите 10 мл анализируемого раствора FeSO₄ и добавьте мерным цилиндром 10 мл 1 м раствора Н₂SО₄. Содержимое колбы титруйте без нагревания раствором КМnO₄ до появления бледно-розовой окраски, устойчивой в течение 30 сек. Повторите титрование до получения трех сходящихся результатов. По результатам титрования рассчитайте нормальность анализируемого

раствора соли железа (II) и массу Fе²⁺ в указанном объеме раствора и заполните таблицу.

Таблица

Результаты титрования исследуемого раствора FеSO₄

рабочим раствором КМnО₄ с установленным титром

№	V (Fe 2+), мл	V (КMnO4), мл	Сн (Fe2+), моль/л	Т (Fe2+), г/мл	m (Fe2+), г
	10,0
	10,0
	10,0

m(Fe²⁺) = Т (Fe²⁺) • V(Fe²⁺)

Проведите статистическую обработку полученных результатов.

ФОРМА ОТЧЕТА:

1. Изложите теоретические основы методов перманганатометрии.

2. Составьте уравнения реакций, протекающих при титровании.

3. Заполните таблицы, приведенные в методических указаниях.

4. Приведите расчеты титров и нормальностей рабочих и исследуемых растворов, а также масс веществ в исследуемых растворах.

5. Выполните статистическую обработку полученных данных.

Вспомогательные материалы:

(оснащение занятия)

а) химическая посуда: бюретки, аналитические пипетки, воронки, конические колбы для титрования, химические стаканы, мерные цилиндры;

б) электрические плитки;

в) химические реактивы;

г) таблицы 1-3.

Материалы для контроля усвоения темы:

- самостоятельные работы по теме "ОВР".

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ:

1. Окислительно-восстановительные реакции. Важнейшие окислители и восстановители. Методы расстановки коэффициентов в уравнениях ОВ реакций.

2. Классификация методов окислительно-восстановительного титрования.

3. Теоретические основы метода перманганатометрии.

Расчетные задачи и упражнения:

1. Закончите следующие уравнения окислительно-восстановительных реакций и расставьте коэффициенты методом полуреакций:

а) FeSO₄ + KМnO₄ + H₂SO₄ →

б) K₂SO₃ + KМnO₄ + KOH →

в) KМnO₄ + KNO₂ + H₂SO4 →

г) KМnO₄ + KNO₂ + Н₂O →

д) KМnO₄ + KNO₂ + KOH →

е) H₂O₂ + KМnO₄ + H₂SO₄ →

ж) KМnO₄ + H₂S + H₂SO₄ →

з) KМnO₄ + HCl (конц.) →

2. Рассчитайте навеску KМnO₄, необходимую для приготовления 1 л 0,1 н. раствора калия перманганата.

Ответ: 3,16 г

3. 2,5 г водородпероксида разбавили водой до 200 мл. На титрование 5,0 мл полученного раствора в кислой среде пошло 20 мл 0,05 н. раствора калия перманганата. Какова массовая доля Н₂О₂ в исходном концентрированном растворе?

Ответ: 27,2%

4. На титрование 25 мл 0,05 н. раствора KМnO₄ в кислой среде пошло 10,2 мл раствора натрия нитрита. Вычислите массу натрия нитрита, содержащегося в 100 мл раствора.

Ответ: 0,423 г

Контрольные вопросы:

1. Чем отличаются реакции окисления-восстановления от реакций обмена? Что такое окисление? Восстановление? Какую роль играют при реакции окислитель и восстановитель?

2. Чем отличается течение реакции окисления перманганатом в кислой среде от течения этой реакции в щелочной (или нейтральной) среде и как это различие объясняется? Чему равны эквивалентные массы KМnO₄ в том и другом случае?

3. Почему при титровании щавелевой кислоты первые капли раствора перманганата обесцвечиваются медленно, тогда, как в дальнейшем это обесцвечивание происходит практически мгновенно? Что можно сделать для того, чтобы так же мгновенно обесцвечивались и первые капли KMnO₄?

МАТЕРИАЛЫ УИРС:

Определение Са ²⁺ в сыворотке крови перманганатометрическим метдом.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ:

1. Конспект лекций.

2. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ю.А. Ершова - Москва, Высшая школа, 1993 г., с. 131-141

3. Введение в химию биогенных элементов и химический анализ. Учебное пособие для мед. вузов. Под ред. Е.В. Барковского - Минск, "Высшая школа", 1997 г., с. 135-141

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

1. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Под ред. Ю.А. Ершова и В.А. Попкова. - М., Высшая школа, 1993 г., с. 96-106;

2. А.Т. Пилипенко, И.В. Пятницкий, Аналитическая химия, М., "Химия", 1990 г., с. 398-411.