Химические методы анализа - 106 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

211
IV.4.4.6. Определение восстановителей
IV.4.4.6.1. Определение щавелевой кислоты и оксалатов
Определение щавелевой кислоты и ее солей основано (как бы-
ло отмечено выше) на титровании их растворов стандартным раство-
ром перманганата калия в кислой среде. По количеству перманганата,
израсходованного на титрование известной навески или известного
объема исследуемого вещества, вычисляют количество оксалата или
щавелевой кислоты. Определение оксалат-ионов применяют при ана-
лизах технической щавелевой кислоты, ее солей и при перманганато-
метрическом определении кальция.
Уравнение реакции:
2MnO
4
−
+ 5C
2
O
4
2
−
+16H
+
↔ 2Mn
2+
+ 10CO
2
+ 8H
2
O.
Рассчитанную навеску щавелевой кислоты или оксалата взвеши-
вают в бюксе сначала на технических весах, затем - на аналитических.
Величину навески определяют по разности двух взвешиваний бюкса:
до и после взятия навески. Взятую навеску пересыпают в мерную кол-
бу, растворяют, затем доводят объем раствора до метки и перемеши-
вают. Для титрования берут аликвотные порции раствора в конические
колбы и титруют, как было указано выше (при стандартизации раство-
ра перманганата калия).
Если для определения щавелевой кислоты получен контроль-
ный раствор в мерной колбе, то его доводят до метки дистиллирован-
ной водой, тщательно перемешивают и титруют аликвотный объем
(V
пип
) раствора щавелевой кислоты в конической колбе, предваритель-
но подкислив и нагрев раствор до 70-80
о
С, до появления слаборозовой
окраски как и при установлении характеристик (титра и нормально-
сти) KMnO
4
. При этом средний объем титранта в конечной точке (в
точке эквивалентности) равен V
п.к.
.
Расчеты
1. По титру раствора перманганата калия:
g
щ.к.
=(М
Эщ.к.
Т
п.к.
V
п.к.
/М
Эп.к.
)(V
к
/V
пип
), г
2. По молярной концентрации эквивалентов перманганата калия:
g
щ.к.
= (М
Эщ.к.
С
эк
п.к.
V
п.к.
/1000)(V
к
/V
пип
), г
где g
щ.к.
- количество щавелевой кислоты, г; М
Эщ.к.
и М
Эп.к.
– массы эк-
вивалентов щавелевой кислоты (45.02) и перманганата калия
(31.608), г/моль; С
эк
п.к.
и Т
п.к.
- молярная концентрация эквивалентов
(моль/л) и титр (г/мл) раствора перманганата калия; V
п.к.
и V
пип
-
212
средний объем титранта KMnO
4
в конечной точке титрования (в точке
эквивалентности) и объем пробы щавелевой кислоты в пипетке, взятой
для титрования аликвотным методом, мл; V
к
-объем колбы, мл.
Отметим, что (М
Эщ.к.
⋅N
п.к.
/1000) - это титр титранта (перманга-
ната калия) по титруемому веществу (по щавелевой кислоте) - показы-
вает, сколько граммов определяемого вещества (щавелевой кислоты)
соответствует в реакции одному миллилитру титранта (перманганата
калия).
IV.4.4.6.2. Определение соединений железа (II)
Определение содержания железа в какой-либо соли железа, на-
пример, в кристаллогидрате - железном купоросе FeSO
4
⋅7H
2
O или в
другом кристаллогидрате соли Мора (NH
4
)
2
SO
4
⋅FeSO4 ⋅6H
2
O, обычно
проводят прямым титрованием стандартным раствором перманганата
калия в сернокислой среде:
5Fe
2+
+ MnO
4
−
+ 8H
+
↔ 5Fe
3+
+ Mn
2+
+ 4H
2
O.
Рассчитанную навеску сульфата железа (II) переносят в мерную
колбу и прибавляют туда 100-150 мл 2 н. серной кислоты, доводят
объем водой до метки и хорошо перемешивают. Прибавление избыт-
ка серной кислоты необходимо не только для предотвращения гидро-
лиза солей железа (III), образующихся в процессе окисления ионов
железа (II), но и для переведения в раствор примеси основных солей
окиси железа, обычно присутствующих в солях железа (II). Кроме то-
го, серная кислота замедляет окисление железа (II) кислородом возду-
ха.
При титровании берут аликвотные части раствора. Реакция
окисления железа (II) идет быстро, без нагревания раствора. Конец
реакции определяется по появлению розового окрашивания, вызывае-
мого одной избыточной каплей раствора перманганата калия, не изме-
няющегося в течение минимум 1 мин. Иногда в раствор вводят фос-
форную кислоту, связывающую окрашенные в желтоватый цвет ио-
ны железа (III) в бесцветный комплекс [Fe(PO
4
)
2
]
3−
. Благодаря этому
более отчетливо наблюдается переход окраски от бесцветной к розо-
вой. Чтобы ионы железа (II) не окислились кислородом, следует избе-
гать длительного соприкосновения их с воздухом. Все операции -
взвешивание, растворение, титрование - должны проводиться быстро.
Расчеты
1. Количество сульфата железа:
g
с.ж.
= (М
Эс.ж.
N
п.к.
V
п.к.
/1000)(V
к
/V
пип
), г 
               IV.4.4.6. Определение восстановителей                       средний объем титранта KMnO4 в конечной точке титрования (в точке
                                                                           эквивалентности) и объем пробы щавелевой кислоты в пипетке, взятой
       IV.4.4.6.1. Определение щавелевой кислоты и оксалатов               для титрования аликвотным методом, мл; Vк -объем колбы, мл.
                                                                                  Отметим, что (МЭщ.к.⋅Nп.к./1000) - это титр титранта (перманга-
       Определение щавелевой кислоты и ее солей основано (как бы-          ната калия) по титруемому веществу (по щавелевой кислоте) - показы-
ло отмечено выше) на титровании их растворов стандартным раство-           вает, сколько граммов определяемого вещества (щавелевой кислоты)
ром перманганата калия в кислой среде. По количеству перманганата,         соответствует в реакции одному миллилитру титранта (перманганата
израсходованного на титрование известной навески или известного            калия).
объема исследуемого вещества, вычисляют количество оксалата или
щавелевой кислоты. Определение оксалат-ионов применяют при ана-                       IV.4.4.6.2. Определение соединений железа (II)
лизах технической щавелевой кислоты, ее солей и при перманганато-
метрическом определении кальция.                                                  Определение содержания железа в какой-либо соли железа, на-
       Уравнение реакции:                                                  пример, в кристаллогидрате - железном купоросе FeSO4⋅7H2O или в
           2MnO4− + 5C2O42− +16H+ ↔ 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O.                  другом кристаллогидрате соли Мора (NH4)2SO4⋅FeSO4 ⋅6H2O, обычно
       Рассчитанную навеску щавелевой кислоты или оксалата взвеши-         проводят прямым титрованием стандартным раствором перманганата
вают в бюксе сначала на технических весах, затем - на аналитических.       калия в сернокислой среде:
Величину навески определяют по разности двух взвешиваний бюкса:                         5Fe2+ + MnO4− + 8H+ ↔ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O.
до и после взятия навески. Взятую навеску пересыпают в мерную кол-                Рассчитанную навеску сульфата железа (II) переносят в мерную
бу, растворяют, затем доводят объем раствора до метки и перемеши-          колбу и прибавляют туда 100-150 мл 2 н. серной кислоты, доводят
вают. Для титрования берут аликвотные порции раствора в конические         объем водой до метки и хорошо перемешивают. Прибавление избыт-
колбы и титруют, как было указано выше (при стандартизации раство-         ка серной кислоты необходимо не только для предотвращения гидро-
ра перманганата калия).                                                    лиза солей железа (III), образующихся в процессе окисления ионов
       Если для определения щавелевой кислоты получен контроль-            железа (II), но и для переведения в раствор примеси основных солей
ный раствор в мерной колбе, то его доводят до метки дистиллирован-         окиси железа, обычно присутствующих в солях железа (II). Кроме то-
ной водой, тщательно перемешивают и титруют аликвотный объем               го, серная кислота замедляет окисление железа (II) кислородом возду-
(Vпип) раствора щавелевой кислоты в конической колбе, предваритель-        ха.
но подкислив и нагрев раствор до 70-80оС, до появления слаборозовой               При титровании берут аликвотные части раствора. Реакция
окраски как и при установлении характеристик (титра и нормально-           окисления железа (II) идет быстро, без нагревания раствора. Конец
сти) KMnO4. При этом средний объем титранта в конечной точке (в            реакции определяется по появлению розового окрашивания, вызывае-
точке эквивалентности) равен Vп.к. .                                       мого одной избыточной каплей раствора перманганата калия, не изме-
                                                                           няющегося в течение минимум 1 мин. Иногда в раствор вводят фос-
                               Расчеты                                     форную кислоту, связывающую окрашенные в желтоватый цвет ио-
                                                                           ны железа (III) в бесцветный комплекс [Fe(PO4)2]3−. Благодаря этому
       1. По титру раствора перманганата калия:                            более отчетливо наблюдается переход окраски от бесцветной к розо-
                  gщ.к. =(МЭщ.к. Тп.к.Vп.к. /МЭп.к.)(Vк/Vпип), г           вой. Чтобы ионы железа (II) не окислились кислородом, следует избе-
       2. По молярной концентрации эквивалентов перманганата калия:        гать длительного соприкосновения их с воздухом. Все операции -
                 gщ.к. = (МЭщ.к. Сэк п.к.Vп.к. /1000)(Vк /Vпип), г         взвешивание, растворение, титрование - должны проводиться быстро.
где gщ.к. - количество щавелевой кислоты, г; МЭщ.к. и МЭп.к. – массы эк-
вивалентов щавелевой кислоты (45.02) и перманганата калия                                                  Расчеты
(31.608), г/моль; Сэк п.к. и Тп.к.- молярная концентрация эквивалентов           1. Количество сульфата железа:
(моль/л) и титр (г/мл) раствора перманганата калия; Vп.к. и Vпип -                        gс.ж. = (МЭс.ж.Nп.к.Vп.к. /1000)(Vк /Vпип ), г


                                  211                                                                          212

Страницы