ANALIZA OBJ
TOÅšCIOWA
Roztwór
1. Redoksometria
KMnO4
Kolba miarowa
2. Kompleksometria
3. Alkacymetria
H2C2O4
4. Argentometria
Pipeta
Substancja podstawowa:
(H2C2O4·2H2O),
Biureta
M = 126,06 g·mol 1.
mH C2O4×ð2H2O
2
cH C2O4 =ð
2
Naczynko wagowe
M ×ðVkolby
H2C2O4×ð2H2O
ETAPY ANALIZY OBJ
TOÅšCIOWEJ
1. Przygotowanie roztworu substancji podstawowej w kolbie miarowej
2. Przygotowanie roztworu, którym prowadzone będzie miareczkowanie
H2C2O4
3. Oznaczenie stężenia roztworu, którym prowadzone będzie miareczkowanie
4. Miareczkowanie roztworu badanego
Kolba stożkowa
5 H2C2O4 + 2 MnO4 + 6 H+ ®ð 10 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
Pipeta
Kolba miarowa
Redoksometria
Roztwór
KMnO4
Manganometryczne oznaczanie Fe2+
Manganometria - Metoda ilościowej analizy stechiometrycznej,
w której wykorzystuje się reakcje utleniania - redukcji.
H2C2O4
Stosowana jest do oznaczanie reduktorów.
Utleniaczem jest manganian(VII) potasu.
Substancja podstawowa:
- Krystaliczny kwas szczawiowy
Biureta
mH C2O4×ð2H2O
2
(H2C2O4·2H2O),
cH C2O4 =ð
2
M ×ðVkolby
M = 126,06 g·mol 1.
H2C2O4×ð2H2O
Oznaczenie stężenia roztworu, którym prowadzone będzie miareczkowanie
Jak w oznaczeniach manganometrycznych określa się punkt równoważności molowej?
5 H2C2O4 + 2 MnO4 + 6 H+ ®ð 10 CO2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
H2C2O4
Kolba stożkowa
nutl 2
×ð
2×ðV c
H2C2O4 H2C2O4
=ð
=ð =ð..................................
-ð
c
MnO4
nred 5 -ð
5×ðV
MnO4
Pipeta
Kolba miarowa
Redoksometria
Roztwór
KMnO4
Manganometryczne oznaczanie Fe2+
Fe2+
Miareczkowanie roztworu badanego
MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = 2 Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
Biureta
5×ðVMnO ×ðcMnO
nutl 1 -ð -ð
4 4
=ð
cFe =ð
2+ð
nred 5
VFe
2+ð
Fe2+
Kolba stożkowa
mFe =ð MFe ×ðVkolby ×ðcFe
2+ð
Manganometryczne oznaczanie Fe2+
Przykład:
Z kolby miarowej na 250 cm3, zawierającej roztwór siarczanu żelaza(II),
pobrano pipetą 25 cm3 i po zakwaszeniu miareczkowano roztworem KMnO4 o stężeniu
0,02112 mol·dm-3, zużywajÄ…c 17,8 cm3 tego roztworu. Oblicz masÄ™ Fe2+ znajdujÄ…cÄ… siÄ™
w kolbie miarowej.
RozwiÄ…zanie:
Dane:
Vkolby = 250 cm3
MnO4- + 5 Fe2+ + 8 H+ = 2 Mn2+ + 5 Fe3+ + 4 H2O
Vpipety = 25 cm3
V(KMnO4) = 17,8 cm3 5×ðVMnO ×ðcMnO
-ð -ð
nred
4 4
=ð 5 cFe =ð
c(KMnO4) = 0,02112 mol/dm3 2+ð
VFe
nutl
2+ð
M(Fe) = 56 g/mol
Należy obliczyć:
5×ð17,8×ð0,02112
mFe = ?
cFe =ð =ð 0,07519
2+ð
25
mFe =ð MFe ×ðVkolby ×ðcFe
mFe =ð 56×ð0,25×ð0,07519 =ð1,0526g
2+ð
Pipeta
Redoksometria
Roztwór
KMnO4
Manganometryczne oznaczanie Ca2+
Miareczkowanie roztworu badanego
Ca2+
nCa =ð nH C2O4
2+ð
2
Kolba miarowa
Biureta
1. Ca2+ + C2O42- = Ca(COO)2
2. Ca(COO)2 + H2SO4 = H2C2O4 + CaSO4
3. 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
nCa
nred 5
2+ð 5
=ð
=ð
nMnO 2
nutl 2 -ð
4
H2C2O4
Kolba stożkowa
5×ðVMnO ×ðcMnO
-ð -ð
4 4
cCa =ð
mCa =ð MCa ×ðVkolby ×ðcCa
2+ð
2+ð 2+ð 2+ð
2×ðVCa
2+ð
Manganometryczne oznaczanie Ca2+
Przykład:
Jaki procent węglanu wapnia zawierała próbka marmuru o masie 0,1987 g, jeśli
po jej rozpuszczeniu w kwasie solnym, jony wapnia wytrÄ…cono w postaci szczawianu
wapnia, osad odsączono, rozpuszczono w kwasie siarkowym, a następnie miareczkowano
roztworem KMnO4 o stężeniu 0,02110 mol·dm-3, zużywajÄ…c 28,5 cm3 tego roztworu?
Dane: RozwiÄ…zanie:
mmarmuru = 0,1987 g
1. Ca2+ + C2O42- = Ca(COO)2
V(KMnO4) = 28,5 cm3
2. Ca(COO)2 + H2SO4 = H2C2O4 + CaSO4
c(KMnO4) = 0,02110 mol/dm3
3. 2 MnO4- + 5 H2C2O4 + 6 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
M(CaCO3) = 100 g/mol
nCa
nred 5
2+ð 5
Należy obliczyć:
=ð
=ð
% CaCO3 = ?
nMnO 2
nutl 2 -ð
4
5
mCaCO =ð ×ðVKMnO ×ðcKMnO ×ð MCaCO
nCaCO 5
3 4 4 3
3
2
mCaCO
=ð
3
nMnO 2
-ð
MCaCO
5
5
4
3
mCaCO =ð ×ð0,0285×ð0,02110×ð100 =ð 0,1503g
=ð
3
mCaCO
2
3
VKMnO ×ðcKMnO 2
4 4
nCaCO MCaCO
3 3
=ð
mCaCO
0,1503
3
nMnO VKMnO ×ðcKMnO
-ð
4 4 %CaCO3 =ð ×ð100 =ð ×ð100 =ð 75,66
4
mmarmuru 0,1987
Pipeta
Kolba miarowa
Redoksometria
Roztwór
Jodometryczne oznaczanie Cu2+
Na2S2O3
Jodometria - Metoda ilościowej analizy stechiometrycznej,
w której wykorzystuje się reakcje utleniania - redukcji.
Stosowana jest do oznaczanie utleniaczy.
K2Cr2O7
Miareczkowanie prowadzi siÄ™ roztworem tiosiarczanu sodu (Na2S2O3).
Substancja podstawowa:
mK Cr2O7
Biureta
2
- K2Cr2O7
cCr O7 =ð
2-ð
2
MK Cr2O7 ×ðVkolby
M = 294,20 g·mol 1.
2
Oznaczenie stężenia roztworu, którym prowadzone będzie miareczkowanie
nI
2
1. Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O
=ð 3
nCr O7
2-ð
2. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
2
I2
nS O3
2-ð
6×ðVCr O7 ×ðcCr O7
2
2-ð 2-ð
=ð 2
Kolba stożkowa
2 2
nS O3
2-ð
nI cS O32-ð =ð
2
2
=ð 6
2
VS O3
2-ð
nCr O7
2
2-ð
2
Jak w oznaczeniach jodometrycznych określa się punkt równoważności molowej?
Pipeta
Kolba miarowa
Redoksometria
Roztwór
Jodometryczne oznaczanie Cu2+
Na2S2O3
1. Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O
2. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
Cu2+
Miareczkowanie roztworu badanego
3. 2 Cu2+ + 4 I- = 2 CuI + I2
4. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
Biureta
Oznaczenie stężenia roztworu badanego
nI
1
2
=ð
nS O3
2-ð
VS O3 ×ðcS O3
2-ð 2-ð
nCu 2 2
2+ð
2 2
=ð1
cCu =ð
2+ð
nCu
2+ð
VCu
2+ð
nS O3
2-ð
I2
2
=ð 2
nI
2
Kolba stożkowa
mCu =ð MCu ×ðVkolby ×ðcCu
2+ð
Jodometryczne oznaczanie Cu2+
Przykład:
Próbkę rudy miedzi rozpuszczono w kwasie, a następnie dodano nadmiar KI. Na
zredukowanie wydzielonego jodu zużyto 35,0 cm3 roztworu Na2S2O3 o stężeniu 0,200 mol · dm-3.
Ile gramów miedzi zawierała próbka?
Dane: RozwiÄ…zanie:
V(Na2S2O3) = 35,0 cm3
1. 2 Cu2+ + 4 I- = 2 CuI + I2
c(Na2S2O3) = 0,200 mol/dm3
2. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
MCu = 64 g/mol
nI
Należy obliczyć: 1
2
=ð
nS O3
2-ð
mCu = ?
nCu 2 2
2+ð
=ð1
nCu =ð nNa S2O3
2+ð
2
nCu
2+ð
nS O3
2-ð
2
mCu
2+ð
=ð 2
=ð VNa S2O3 ×ðcNa S2O3
nI
2 2
2
MCu
mCu =ð MCu ×ðVNa S2O3 ×ðcNa S2O3 =ð 64×ð0,035×ð0,2 =ð 0,448g
2+ð
2 2
Pipeta
Kolba miarowa
Redoksometria
Roztwór
Jodometryczne oznaczanie Fe3+
Na2S2O3
1. Cr2O72- + 6 I- + 14 H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O
2. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
Fe3+
Miareczkowanie roztworu badanego
3. 2 Fe3+ + 2 I- = 2 Fe2+ + I2
4. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
Biureta
Oznaczenie stężenia roztworu badanego
nI
1
2
=ð
nS O3
2-ð
VS O3 ×ðcS O3
2-ð 2-ð
nFe 2 2
3+ð
2 2
=ð1
cFe =ð
3+ð
nFe
3+ð
VFe
3+ð
nS O3
2-ð
I2
2
=ð 2
nI
2
Kolba stożkowa
mFe =ð MFe ×ðVkolby ×ðcFe
3+ð
Jodometryczne oznaczanie Fe3+
Przykład:
Ile gramów siarczanu żelaza(III) znajduje się w 200 cm3 roztworu, jeśli 10,0 cm3 tego
roztworu reaguje w oznaczeniu jodometrycznym z 12,85cm3 roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu
0,1294 mol·dm-3?
RozwiÄ…zanie:
Dane:
V(Na2S2O3) = 12,85 cm3 1. 2 Fe3+ + 2 I- = 2 Fe2+ + I2
c(Na2S2O3) = 0,1294 mol/dm3
2. 2 S2O32- + I2 = S4O62- + 2 I-
nI
Vpipety = 10 cm3 1
2
=ð
VS O3 ×ðcS O3
nS O3
2-ð 2-ð
2-ð
Vkolby = 200 cm3
nFe 2
2 2
2
3+ð
cFe =ð
=ð 1
3+ð
M(Fe2(SO4)3) = 400 g/mol
VFe
nFe
3+ð
3+ð
Należy obliczyć:
nS O3
2-ð
12,85×ð0,1294
2
m(Fe2(SO4)3) = ?
=ð 2 cFe =ð =ð 0,1663
3+ð
10
nI
2
nFe =ðVkolby ×ðcFe =ð 0,2×ð0,1663 =ð 0,03326
3+ð
nFe (SO4 )3 1
1 1
2
=ð mFe (SO4 )3 =ð ×ðnFe ×ð MFe (SO4 )3 =ð ×ð0,03326×ð400 =ð 6,652g
2 2
nFe 2 2 2
Zadania z manganometrii
" 1. Oblicz ile gramów KMnO4 zawiera 5 dm3 roztworu o stężeniu 0,0285 mol·dm-3.
Odp.: 22,5207 g.
" 2. W jakiej objętości 0,0205 molowego roztworu KMnO4 znajduje się 0,2650 g tej soli?
Odp.: 81, 79 cm3.
" 3. Jakie jest miano roztworu nadmanganianu potasu o stężeniu 0,02366 mol·dm-3?
Odp.: 3, 74·10-3 g·cm-3.
" 4. Ile gramów dwuwodnego kwasu szczawiowego (H2C2O4·2H2O) rozpuszczono w wodzie,
jeÅ›li uzyskano 100cm3 roztworu o mianie 0,001852 g·cm-3 wzglÄ™dem bezwodnego kwasu?
Odp.: 0,2593 g.
" 5. Ile gramów dwuwodnego kwasu szczawiowego należy odważyć w celu przygotowania
250 cm3 roztworu o stężeniu 0,0500 mol·dm-3.
Odp.: 1,5758 g.
" 6. Jakie jest stężenie molowe i miano roztworu (liczone na bezwodny kwas) otrzymanego
przez rozpuszczenie 1,2358 g krystalicznego kwasu szczawiowego w wodzie w kolbie
miarowej o objętości 250 cm3?
Odp.: 0,2593 g.
" 7. Z naważki krystalicznego kwasu szczawiowego o masie 1,5855 g przygotowano roztwór
którego stężenie molowe wyniosÅ‚o 0,0629 mol·dm-3. Oblicz jego objÄ™tość.
Odp.: 200 cm3.
" 8. Na miareczkowanie 25 cm3 roztworu kwasu szczawiowego, przygotowanego w kolbie
o objętości 250 cm3 z odważki krystalicznego związku o masie 1,2578 g, zużyto 26,4 cm3
KMnO4. Oblicz stężenie molowe oraz miano roztworu nadmanganianu potasu.
Odp.: 0,0151mol·dm-3; 2,39·10-3 g·cm-3.
Zadania z manganometrii
" 9. Jakie jest stężenie molowe roztworu KMnO4, jeśli jego 20,0 cm3 utlenia jony szczawianowe, zawarte w roztworze, w
którym rozpuszczono 1,000 g dwuwodnego kwasu szczawiowego o czystoÅ›ci 98 %? Odp.: 0,1555mol·dm-3
" 10. Próbkę krystalicznego kwasu szczawiowego o masie 1,8325 g rozpuszczono w wodzie. Na miareczkowanie powstałego
roztworu zużyto 35,0 cm3 roztworu nadmanganianu potasu. Jakie jest stężenie molowe roztworu nadmanganianu potasu?
Odp.: 0,1661mol·dm-3
" 11. 1,2055 g dwuwodnego kwasu szczawiowego rozpuszczono w wodzie w kolbie miarowej o pojemności 250 cm3. Kolbę
dopełniono do kreski wodą destylowaną. Na miareczkowanie 20 cm3 roztworu KMnO4 zużyto 25,0 cm3 roztworu kwasu
szczawiowego. Oblicz stężenie molowe roztworu KMnO4. Odp.: 0,0191mol·dm-3
" 12. Próbkę 0,3053 g technicznego dwuwodnego kwasu szczawiowego rozpuszczono w wodzie , zakwaszono kwasem
siarkowym i miareczkowano zużywając 28,5 cm3 0,012120 molowego roztworu KMnO4. Oblicz procentową zawartość
H2C2O4·2H2O w technicznym kwasie. Odp.: 62,37%.
" 13. 1,2782 g krystalicznego kwasu szczawiowego rozpuszczono na 200 cm3. Na miareczkowanie 20 cm3 tego roztworu,
zakwaszonego H2SO4 zużyto 15,0 cm3 roztworu KMnO4. Oblicz miano roztworu nadmanganianu oraz objętość
0,100 molowego roztworu FeSO4, który przereaguje z 25 cm3 tego roztworu KMnO4. Odp.: 0,00427 g·cm-3, 33,8 cm3.
" 14. Ile gramów jonów Fe2+ znajduje się w roztworze o objętości 200 cm3, jeśli na miareczkowanie 25 cm3 tego roztworu
zużyto 15,0 cm3 roztworu nadmanganianu potasu o stężeniu 0,020 mol·dm-3? Odp.: 0,6702 g.
" 15. Na miareczkowanie naważki 0,5200 g Na2C2O4 zużyto 22,0 cm3 roztworu KMnO4. Oblicz ile cm3 tego roztworu utleni
Fe2+ zawarte w 50 cm3 0,100 molowego FeSO4. Odp.: 14,17 cm3.
" 16. 15,0 cm3 roztworu KMnO4 utlenia w środowisku kwaśnym 0,0580 g jonów Fe2+. Oblicz stężenie molowe KMnO4.
Odp.: 0,0138mol·dm-3.
" 17. 28,5 cm3 roztworu KMnO4 utleniło w środowisku kwaśnym jony żelaza II zawarte w 20 cm3 0,1280 molowego roztworu
FeSO4. Oblicz masę naważki krystalicznego kwasu szczawiowego, która całkowicie przereaguje z 25cm3 tego samego
roztworu KMnO4. Odp.: 0,1415 g.