ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
45
сульфид, сульфит и тиосульфат - до сульфата; марганец
(II) - до диоксида марганца; гидразин - до азота.
Растворы марганца (III) неустойчивы из-за реакции
диспропорционирования
2Mn
3+
+ 2H
2
O ↔ MnO
2
(тв.) + Mn
2+
+ 4H
+
.
Однако ион марганца (III) образует несколько дос-
таточно устойчивых комплексов, обусловливающих су-
ществование марганца в состоянии +3 в водных растворах.
Этот факт был использован для титрования марганца (II)
перманганатом в растворах с высокой концентрацией пиро-
фосфат-иона. Реакцию можно выразить уравнением
MnO
4
-
+ 4Mn
2+
+ 15H
2
P
2
O
7
2-
+ 8H
+
↔
↔ 5Mn(H
2
P
2
O
7
)
3
3-
+ 4H
2
O
Титрование проводят в интервале pH 4-7.
В растворах гидроксида натрия с концентрацией выше
1 н. перманганат-ион восстанавливается с участием одного
электрона, образуя MnO
4
2-
. Окислением перманганатом в
щелочных растворах можно воспользоваться для определе-
ния некоторых органических соединений.
II.4.3. Конечная точка
Одним из наиболее очевидных достоинств перманга-
ната калия является интенсивная фиолетовая окраска, ко-
торая обычно служит индикатором при титровании. Чтобы
придать заметную окраску 100 мл воды, достаточно всего
лишь 0.01-0.02 мл 0.02 М (0.1 н.) раствора перманаганата
калия. В случае очень разбавленных растворов пермангана-
та конечную точку устанавливают по изменению окраски
дифениламиносульфокислоты или комплекса железа (II) с
1,10-фенантролином.
Окраска перманганата в конечной точке неустойчива и
постепенно обесцвечивается в результате взаимодействия
избытка перманаганата с ионом марганца (II), присутст-
вующим в конечной точке в относительно большом количе-
стве:
46
2MnO
4
-
+ 3Mn
2+
+ 2H
2
O ↔ 5MnO
2
(тв.) + 4Н
+
.
Константа равновесия этой реакции (ее легко рассчи-
тать из значений стандартных потенциалов двух полуреак-
ций) имеет значение порядка 10
47
. Таким образом, даже в
сильно кислом растворе концентрация перманганата, со-
существующего в равновесии с ионом марганца (II), мала.
Но скорость установления этого равновесия тоже мала, по-
этому окраска в конечной точке ослабляется постепенно.
Интенсивная окраска раствора перманганата ос-
ложняет измерение объемов реагента в бюретке. Поэтому
более удобно за точку отсчета принимать поверхность жид-
кости, а не нижнюю часть мениска.
II.4.4. Устойчивость растворов перманганата
Водные растворы перманаганата недостаточно ус-
тойчивы из-за способности перманаганат-иона окислять во-
ду. Этот процесс можно представить уравнением
4MnO
4
-
+ 2H
2
O ↔ 4MnO
2
(тв.) + 3O
2
(газ) + 4ОН
-
.
Хотя величина константы этого равновесия указывает
на то, что образующиеся продукты в нейтральной среде ус-
тойчивы, реакция протекает так медленно, что правильно
приготовленный раствор перманаганата довольно устойчив.
Установлено, что его разложение ускоряется на свету, при
нагревании, под действием кислот, оснований, ионов мар-
ганца (II) и диоксида марганца. Влияние этих факторов не-
обходимо свести к минимуму, чтобы получить устойчивый
раствор реагента. Разложение растворов перманганата ус-
коряется в присутствии диоксида марганца. Поскольку
диоксид марганца является также и продуктом разложения
перманаганата, этот осадок оказывает автокаталитиче-
ский эффект на процесс разложения.
При длительном стоянии раствора перманаганата в
бюретке часто наблюдается фотохимический катализ про-
цесса его разложения. Образование коричневых пятен ди-
45 46
сульфид, сульфит и тиосульфат - до сульфата; марганец 2MnO4- + 3Mn2+ + 2H2O ↔ 5MnO2 (тв.) + 4Н+ .
(II) - до диоксида марганца; гидразин - до азота. Константа равновесия этой реакции (ее легко рассчи-
Растворы марганца (III) неустойчивы из-за реакции тать из значений стандартных потенциалов двух полуреак-
диспропорционирования ций) имеет значение порядка 1047. Таким образом, даже в
2Mn3+ + 2H2O ↔ MnO2 (тв.) + Mn2+ + 4H+ . сильно кислом растворе концентрация перманганата, со-
Однако ион марганца (III) образует несколько дос- существующего в равновесии с ионом марганца (II), мала.
таточно устойчивых комплексов, обусловливающих су- Но скорость установления этого равновесия тоже мала, по-
ществование марганца в состоянии +3 в водных растворах. этому окраска в конечной точке ослабляется постепенно.
Этот факт был использован для титрования марганца (II) Интенсивная окраска раствора перманганата ос-
перманганатом в растворах с высокой концентрацией пиро- ложняет измерение объемов реагента в бюретке. Поэтому
фосфат-иона. Реакцию можно выразить уравнением более удобно за точку отсчета принимать поверхность жид-
MnO4- + 4Mn2+ + 15H2P2O7 2- + 8H+ ↔ кости, а не нижнюю часть мениска.
↔ 5Mn(H2P2O7 )3 3- + 4H2O II.4.4. Устойчивость растворов перманганата
Титрование проводят в интервале pH 4-7. Водные растворы перманаганата недостаточно ус-
В растворах гидроксида натрия с концентрацией выше тойчивы из-за способности перманаганат-иона окислять во-
1 н. перманганат-ион восстанавливается с участием одного ду. Этот процесс можно представить уравнением
электрона, образуя MnO42-. Окислением перманганатом в 4MnO4- + 2H2O ↔ 4MnO2 (тв.) + 3O2 (газ) + 4ОН- .
щелочных растворах можно воспользоваться для определе- Хотя величина константы этого равновесия указывает
ния некоторых органических соединений. на то, что образующиеся продукты в нейтральной среде ус-
II.4.3. Конечная точка тойчивы, реакция протекает так медленно, что правильно
Одним из наиболее очевидных достоинств перманга- приготовленный раствор перманаганата довольно устойчив.
ната калия является интенсивная фиолетовая окраска, ко- Установлено, что его разложение ускоряется на свету, при
торая обычно служит индикатором при титровании. Чтобы нагревании, под действием кислот, оснований, ионов мар-
придать заметную окраску 100 мл воды, достаточно всего ганца (II) и диоксида марганца. Влияние этих факторов не-
лишь 0.01-0.02 мл 0.02 М (0.1 н.) раствора перманаганата обходимо свести к минимуму, чтобы получить устойчивый
калия. В случае очень разбавленных растворов пермангана- раствор реагента. Разложение растворов перманганата ус-
та конечную точку устанавливают по изменению окраски коряется в присутствии диоксида марганца. Поскольку
дифениламиносульфокислоты или комплекса железа (II) с диоксид марганца является также и продуктом разложения
1,10-фенантролином. перманаганата, этот осадок оказывает автокаталитиче-
Окраска перманганата в конечной точке неустойчива и ский эффект на процесс разложения.
постепенно обесцвечивается в результате взаимодействия При длительном стоянии раствора перманаганата в
избытка перманаганата с ионом марганца (II), присутст- бюретке часто наблюдается фотохимический катализ про-
вующим в конечной точке в относительно большом количе- цесса его разложения. Образование коричневых пятен ди-
стве:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
