Химические методы анализа. Танганов Б.Б. - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

43
непосредственно не могут быть оттитрованы пермангана-
том ни прямым, ни обратным методами титрования. В
этом случае можно прибегнуть к предварительному их
окислению действием Fe
3+
. Для этой цели обычно приме-
няют раствор железных квасцов, не содержащий свободно-
го кислорода. Образующиеся при этом в эквивалентном ко-
личестве по отношению определяемого металла ионы Fe
2+
затем титруют перманганатом.
II.4.1. Преимущества и недостатки
перманганатометрического метода
По сравнению с другими методами окисления-вос-
становления рассматриваемый метод отличается рядом пре-
имуществ.
1. Исходные стандартные растворы перманганата ок-
рашены в малиново-красный цвет. Поэтому конечную точку
титрования можно определять по розовой окраске титруе-
мого раствора при титровании прямым методом или по ис-
чезновению окраски при титровании обратным методом,
не применяя окислительно-восстановительных индикато-
ров.
2. Титрование перманганатом можно осуществлять в
кислой, щелочной и даже в нейтральной средах.
3. Стандартный окислительно-восстановительный по-
тенциал системы MnO
4
-
/Mn
2+
достаточно высок (Е
0
= 1.51
В). Поэтому многие вещества, которые невозможно оттит-
ровать растворами более слабых окислителей, можно лег-
ко определять изучаемым методом.
4. Перманганат также применяют для определения
веществ, не обладающих окислительно-восстановитель-
ными свойствами. Такого рода определения основаны на
осаждении определяемых ионов в виде малорастворимых
соединений, получаемых при действии восстановителей
(например, оксалатов), и последующем титровании пер-
44
манганатом избытка восстановителя, или ионов осадителя,
связанных в осадок.
Этому методу присущи и некоторые недостатки. Су-
щественным недостатком реагента является его способ-
ность окислять хлорид-ион, поскольку соляная кислота -
часто применяемый растворитель. Поэтому избегают при-
менять хлористоводородную кислоту для подкисления тит-
руемого раствора. Разнообразие возможных продуктов ре-
акции может иногда приводить к неопределенности стехио-
метрии окисления перманганатом. Наконец, растворы пер-
манганата не очень устойчивы.
Состояние динамических равновесий, устанавли-
вающихся в процессе титрования перманганатом, зависит
от различных факторов, поэтому определения необходимо
проводить при строго определенных условиях, рекомендуе-
мых методиками анализа.
II.4.2. Реакции перманганат-иона
Наиболее часто перманганат калия применяют в виде
0.05, 0.1н. или более концентрированных растворов в ми-
неральных кислотах. В этих условиях продуктом реакции
является ион марганца (II):
MnO
4
-
+ 8H
+
+ 5e Mn
2+
+ 4H
2
O, E
o
= 1.51 B.
Хотя механизм образования марганца (II) часто сло-
жен, окисление большинства веществ в кислых растворах
протекает быстро. Заметным исключением является реак-
ция со щавелевой кислотой, требующая повышенной тем-
пературы, и реакция с мышьяком (III), для протекания ко-
торой необходим катализатор.
В слабо кислых (pH > 4), нейтральных или слабо ще-
лочных растворах восстановление перманганата обычно
протекает с участием трех электронов, и в результате обра-
зуется коричневый осадок диоксида марганца MnO
2
. В
этих условиях перманганатом можно оттитровать некото-
рые вещества: например, цианид окисляется до цианата;
                          43                                                          44


непосредственно не могут быть оттитрованы пермангана-     манганатом избытка восстановителя, или ионов осадителя,
том ни прямым, ни обратным методами титрования. В         связанных в осадок.
этом случае можно прибегнуть к предварительному их             Этому методу присущи и некоторые недостатки. Су-
окислению действием Fe3+. Для этой цели обычно приме-     щественным недостатком реагента является его способ-
няют раствор железных квасцов, не содержащий свободно-    ность окислять хлорид-ион, поскольку соляная кислота -
го кислорода. Образующиеся при этом в эквивалентном ко-   часто применяемый растворитель. Поэтому избегают при-
личестве по отношению определяемого металла ионы Fe2+     менять хлористоводородную кислоту для подкисления тит-
затем титруют перманганатом.                              руемого раствора. Разнообразие возможных продуктов ре-
          II.4.1. Преимущества и недостатки               акции может иногда приводить к неопределенности стехио-
           перманганатометрического метода                метрии окисления перманганатом. Наконец, растворы пер-
     По сравнению с другими методами окисления-вос-       манганата не очень устойчивы.
становления рассматриваемый метод отличается рядом пре-        Состояние динамических равновесий, устанавли-
имуществ.                                                 вающихся в процессе титрования перманганатом, зависит
     1. Исходные стандартные растворы перманганата ок-    от различных факторов, поэтому определения необходимо
рашены в малиново-красный цвет. Поэтому конечную точку    проводить при строго определенных условиях, рекомендуе-
титрования можно определять по розовой окраске титруе-    мых методиками анализа.
мого раствора при титровании прямым методом или по ис-             II.4.2. Реакции перманганат-иона
чезновению окраски при титровании обратным методом,             Наиболее часто перманганат калия применяют в виде
не применяя окислительно-восстановительных индикато-      0.05, 0.1н. или более концентрированных растворов в ми-
ров.                                                      неральных кислотах. В этих условиях продуктом реакции
     2. Титрование перманганатом можно осуществлять в     является ион марганца (II):
кислой, щелочной и даже в нейтральной средах.                   MnO4- + 8H+ + 5e ↔ Mn2+ + 4H2O, Eo = 1.51 B.
     3. Стандартный окислительно-восстановительный по-          Хотя механизм образования марганца (II) часто сло-
тенциал системы MnO4-/Mn2+ достаточно высок (Е0= 1.51     жен, окисление большинства веществ в кислых растворах
В). Поэтому многие вещества, которые невозможно оттит-    протекает быстро. Заметным исключением является реак-
ровать растворами более слабых окислителей, можно лег-    ция со щавелевой кислотой, требующая повышенной тем-
ко определять изучаемым методом.                          пературы, и реакция с мышьяком (III), для протекания ко-
     4. Перманганат также применяют для определения       торой необходим катализатор.
веществ, не обладающих окислительно-восстановитель-             В слабо кислых (pH > 4), нейтральных или слабо ще-
ными свойствами. Такого рода определения основаны на      лочных растворах восстановление перманганата обычно
осаждении определяемых ионов в виде малорастворимых       протекает с участием трех электронов, и в результате обра-
соединений, получаемых при действии восстановителей       зуется коричневый осадок диоксида марганца MnO2 . В
(например, оксалатов), и последующем титровании пер-      этих условиях перманганатом можно оттитровать некото-
                                                          рые вещества: например, цианид окисляется до цианата;