Работа 2. Определение перекиси водорода в растворе.

 

Перекись водорода в кислой среде окисляется перманганатом калия. В соответствии с уравнением реакции:

 

Задачи для самостоятельного решения.

Пример 1

Какая масса (г) пероксида водорода содержится в пробе, если при титровании израсходовано 14,50 мл перманганата калия с Т (КMnО₄/Fe) = 0,08376 г/мл?

Решение.

При прямом титровании число молей эквивалента определяемого вещества (пероксида водорода) равно числу молей эквивалента титранта (перманганата калия). При перманганатометрическом титровании пероксида водорода протекает реакция

5Н₂О₂ + 2МnО₄^- + 6Н⁺ → 5О₂ + 2Мn²⁺ + 8Н₂О

и соответствующие полуреакции:

МnО₄^- + 8Н⁺ + 5е → Мn²⁺ + 4Н₂О

Н₂О₂ – 2e^- →О₂ + 2Н⁺

Из уравнений следует, что f _э (КMnО₄) = 1/5, а f _э (Н₂О₂) = ½, поскольку один электрон химически эквивалентен условным частицам ¹/₅ КMnО₄ и ½ Н₂О₂. Следовательно,

n (¹/₅КMnО₄) = Т (KMnO₄/Fe)∙ V (KMnO₄)/М(Fe)

и                     n (¹/₂ H₂O₂) = m (H₂O₂)/М(¹/₂ Н₂О₂)

Поскольку n (¹/₅ KMnO₄) = n (¹/₂ H₂O₂), то после преобразований получаем

= Т (KMnO₄/Fe)∙ V (KMnO₄)/ М (Fe)∙ М (1/2 Н₂О₂)

= (0,08376∙14,50/55,847)∙17,0073=0,3699 г.

 

1. Рассчитайте навеску KMnO₄, необходимую для приготовления 1 л 0,02н раствора.

2. На титрование 4,5 мл 0,1н раствора щавелевой кислоты израсходовано 55 мл KMnO₄. Рассчитайте нормальность и титр раствора KMnO₄.

3. Сколько граммов KMnO₄ надо взять, чтобы приготовить 1,5л 0,05Н раствора его для титрования в кислой среде?

4. До какого объема следует разбавить 500мл 0,1Н раствор K₂Cr₂O₇ для получения раствора с титром 0,005г/мл?

5. К раствору, содержащему 0,1510г технического Na₂SO₃ прилили 100мл 0,0985Н раствора I₂, избыток которого оттитровали 48,6мл 0,0204Н раствора Na₂S₂O₃. Вычислить процентное содержание Na₂SO₃ в образце?

 

Тестоввые задания для самостоятельного решения.

Выберите один правильный ответ

001. СУММА КОЭФФИЦИЕНТОВ В ПРАВОЙ ЧАСТИ РЕАКЦИИ РАВНА

1) 5

2) 7

3) 8

4) 9

5) 10

002. ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ТИРА KMnO₄ ИСПОЛЬЗУЮТ

1) H₂SO₄, KI, I₂

2) H₂SO₄, H₂C₂O₄    

3) NaOH, Na₂SO₃

4) K₂Cr₂O₇, H₂SO₄

5) Na₂B₄O₇

003. В ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИИ ИСПОЛЬЗУЮТ ИНДИКАТОР:

1) метиловый оранжевый

2) фенолфталеин

3) крахмал

4) перманганат калия

5) эозин

004. В ХОДЕ ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИЧЕСКОГО ТИТРОВАНИЯ ОКРАСКА РАСТВОРА МЕНЯЕТСЯ

1) от розовой до бледно-желтой,

2) от розовой до бесцветной,

3) от розовой до зеленовато-желтой

4) от бесцветной до бледно-желтой

5) от синей до розовой

005. НА ТИТРОВАНИЕ НАВЕСКИ 0,1133 Г Na₂C₂O₄ (х.ч.) В КИСЛОЙ СРЕДЕ ПОШЛО 20,75 МЛ РАСТВОРА KMnO₄. НОРМАЛЬНОСТЬ ЭТОГО РАСТВОРА СООТВЕТСТВУЕТ:

1) 0,0407 н   

2) 0,0815 н   

3) 0,0203 н

4) 0,015 н

5) 0,0316 н

006. МОЛЯPНАЯ МАССА ЭКВИВАЛЕНТА KMnO₄ ПPИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ЕГО В КАЧЕСТВЕ ОКИСЛИТЕЛЯ В КИСЛОЙ СPЕДЕ РАВНА:

1) 158 г/моль

2) 79 г/моль

3) 52,6 г/моль

4) 31,6 г/моль

5) 22,6 г/моль

007. ПО МЕТОДУ ПЕРМАНГАНАТОМЕТРИИ МОЖНО ПРОВОДИТЬ КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ:

1) окислителей        

2) восстановителей

3) кислот и оснований

4) окислителей и восстановителей

5) оксидов

 

 

Занятие №11

«ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЕ ТИТРОВАНИЕ. ИОДОМЕТРИЯ»

 

Вопросы к занятию

1. Метод иодометрия. Сущность метода.

2. Приготовление и стандартизация рабочих растворов.

3. Применение иодометрии в медицинской практике и фармации.

Иодометрия

Иодометрия – это титриметрический метод определения окислителей и восстановителей, основанный на реакции

Йод плохо растворим в воде, но в присутствии йодид-ионов образуется комплекс I₃^-, поэтому при титровании протекает реакция

Стандартные потенциалы многих восстановителей меньше Е⁰(I₃^–/3I^–), а многих окислителей – выше, поэтому система служит для определения и окислителей, и восстановителей.

Иодометрические методы основаны на применении стандартного раствора тиосульфата натрия для титрования иода, выделившегося при взаимодействии определяемого окислителя с избытком иодида калия (при титровании по замещению) или оставшегося в избытке при медленном взаимодействии определяемого восстановителя с фиксированным объемом стандартного раствора иода (в случае обратного титрования).

В иодометрии наибольшее значение имеет реакция взаимодействия йода с тиосульфатом натрия, протекающая по уравнению:

Продуктом реакции является тетратионат натрия Na₂S₄O₆ – натриевая соль тетратионовой кислоты.

Йод в зависимости от концентрации окрашивает растворы от желтого до красно-бурого цвета. Для точного фиксирования точки эквивалентности в данной реакции применяют раствор крахмала, который добавляют перед концом титрования (когда раствор становиться бледно-желтым). Йод образует с крахмалом интенсивно синее соединение. В момент эквивалентности, когда восстанавливается весь йод, синяя окраска исчезает, и раствор становится бесцветным.

Прямая реакция восстановления йода идет быстро, но обратная реакция окисления иодида протекает во времени. Поэтому использовать для определения окислителей раствор иодида невозможно. К тому же растворы иодидов (КI) неустойчивые, поскольку иодид окисляется кислородом воздуха. Поэтому используют косвенный прием – добавляют к окислителю избыток иодида, а выделившийся йод оттитровывают стандартным раствором тиосульфатам натрия:

Непосредственное титрование тиосульфата раствором K₂Cr₂O₇ невозможна из-за нестехиометричности реакции. Индикатором так же служит крахмал.

Йодометрические определения восстановителей проводят по методу обратного титрования. К анализируемому раствору добавляют титрованный раствор йода в избытке. С определяемым веществом реагирует эквивалентное количество йода, например

Избыток йода титруют рабочим раствором тиосульфата натрия. Зная общее количество йода и непрореагировавший избыток, рассчитывают количество йода, эквивалентное анализируемому веществу.

Прямое титрование сульфитов раствором йода обычно дает уменьшенные результаты, т.к. во время титрования часть сульфита окисляется кислородом воздуха.