Шпаргалки к экзаменам и зачётам

 

 

 

Особенности перманганатометрического и иодометрического титрирования, практические примеры, расчеты.

Перманганатометрия

 

В данном методе окислительно-восстановительного титрования окислителем служит перманганат калия KMnO₄. Перманганат калия сильный окислитель. Он способен вступать в реакции в кислой, нейтральной и щелочной средах. о различных средах окислительная способность перманганата калия неодинакова. Наиболее сильно она выражена в кислой среде.

MnO₄^- + 8H⁺ +5e ® Mn⁺ + 4H₂O

MnO₄^- + 2H₂O + 3e ® MnO₂¯ + 4OH^-

MnO₄^- + e ® MnO₄^2-

Перманганатометрическим методом можно определять самые разнообразные вещества: Fe²⁺, Cr²⁺, Mn²⁺, Cl^-, Br^-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, NO_2,^- Fe³⁺, Ce⁴⁺, Cr₂O₇²⁺, MnO₂, NO₃^-, ClO₃^-.и т. д. Многие органические вещества: фенолы, аминосахара, альдегиды, щавелевую кислоту и т. д.

Перманганатометрия имеет много достоинств.

1. Перманганат калия является дешёвым и легкодоступным веществом.

2. Растворы перманганата окрашены в малиновый цвет, поэтому точку эквивалентности можно установить без применения индикаторов.

3. Перманганат калия сильный окислитель и поэтому пригоден для определения многих веществ, которые не окисляются другими окислителями.

4. Титрование перманганатом можно проводить при различной реакции среды.

Перманганатометрия имеет и некоторые недостатки.

1. Перманганат калия трудно получить в химически чистом виде. Поэтому приготовить стандартный раствор по точной навеске вещества затруднительно. Для титрования используют вторичные стандарты перманганата, концентрация которых устанавливается по стандартным растворам других веществ: (NH₄)₂C₂O₄, K₄[Fe(CN)₆], H₂C₂O₄ и др. которые называются установочными веществами.

2. Растворы перманганата неустойчивы и при длительном хранении меняют свою концентрацию, которую необходимо периодически проверять по растворам установочных веществ.

3. Окисление перманганатом многих веществ при комнатной температуре протекает медленно и для проведения реакции требуется нагревание раствора.

Йодометрия.

В йодометрическом титровании окислителем является йод. Йод окисляет многие восстановители: SO₃^2-, S₂O₃^2-, S^2-, N₂O₄, Cr²⁺, и т. д. Но окислительная способность у йода значительно меньше, чем у перманганата. Йод плохо растворим в воде, поэтому обычно его растворяют в растворе KI . Концентрацию стандартного раствора йода устанавливают стандартным раствором тиосульфата натрия Na₂S₂O₃.

2S₂O₃^2- + I₂ ® S₄O₆^2- + 2I^-

При йодометрическом определении используются различные способы титрования. Вещества, легко окисляемые йодом, титруют непосредственно стандартным раствором йода. Так определяют: CN^-, SO₃^2-, S₂O₃^2-, и др.

Вещества, которые труднее окисляются йодом, титруют методом обратного титрования: к раствору определяемого вещества приливают избыток раствора йода. После окончания реакции избыточный йод отитровывают стандартным раствором тиосульфата. Индикатором в йодометрическом титровании служит обычно крахмал, который даёт с йодом характерное синее окрашивание, по появлению которого можно судить о присутствии в растворе свободного йода.

Методом косвенного йодометрического титрования определяют многие окислители: к раствору окислителя приливают определённый объём стандартного раствора йодида калия, при этом выделяется свободный йод, который затем отитровывается стандартным раствором тиосульфата. Методом косвенного титрования определяют Cl₂, Br₂, O₃ KMnO₄, BrO₃^2- и т. д.

Достоинства йодометрического метода.

1. Йодометрический метод является очень точным и превосходит по точности другие методы окислительно-восстановительного титрования.

2. Растворы йода окрашены, что позволяет в некоторых случаях определять точку эквивалентности без применения индикаторов.

3. Йод хорошо растворим в органических растворителях, что позволяет использовать его для титрования неводных растворов.

Йодометрия имеет и некоторые недостатки.

1. Йод является летучим веществом и при титровании возможны его потери за счёт испарения. Поэтому йодометрическое титрование нужно проводить быстро и по возможности на холоду.

2. Йодид ионы окисляются кислородом воздуха, по этой причине йодометрическое титрование необходимо проводить быстро.

3. В щелочной среде йод диспропорционирует: I₂ + OH^- ® I^- + HI⁺¹O₃ По этой причине йодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде.

4. Реакции с участием йода протекают медленно.

5. Стандартные растворы йода и тиосульфата неустойчивы, при хранении их концентрацию необходимо проверять.