Sprawozdanie nr 2
Mianowanie roztworu KMnO4.
Celem doświadczenia jest ustalenie miana KMnO4 ( manganianu ( VII ) potasu )
Korzystałam z kolby miarowej, biurety, pipety, cylindra oraz z następujących odczynników: zmianowany roztwór szczawianu sodu ( Na2C2O4 ) o stężeniu 0,05 mol/dm3, stężony kwas siarkowy ( VI ) ( H2SO4 ) , manganian ( VII ) potasu ( KMnO4 ).
W celu ustalenia miana manganianu ( VII ) potasu ( KMnO4 ) odmierzyłam po 20 cm3 zmianowanego roztworu szczawianu sodu ( Na2C2O4 ) o stężeniu 0,05 mol/dm3 i przeniosłam go do dwóch kolb miarowych. Do obydwu roztworów dodałam 10 cm3 stężonego kwasu siarkowego ( VI ) ( H2SO4 ). Biuretę napełniłam roztworem KMnO4 ( manganianem VII potasu ), ( do pewnej objętości ). Następnie wzięłam pierwszą kolbę i ogrzewałam ją do momentu, aż nad roztworem pojawiła się para. Za pomocą uchwytu z kartki papieru umieściłam kolbę z ogrzanym roztworem pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie do zmiany zabarwienia z koloru bezbarwnego na kolor jasny różowy. Początkowo miareczkowałam powoli, gdyż reakcje utleniania szczawianów są katalitycznie przyspieszane przez jony Mn ( II ), a w pierwszym etapie miareczkowania stężenie tych jonów jest niewielkie. Potem miareczkowanie przyspieszyłam. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość manganianu ( VII ) potasu zużytego na miareczkowanie . Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.
5 C2O42- +2 MnO4- + 16 H+ → 10 CO2↑ + 2 Mn2+ + 8 H2O
Mn7+ + 5e → Mn2+ 2
C23+ - 2e → 2 C4+ 5
5 · (-2 ) +2 · ( -1 ) + x = 2 ·2
x = 4+ 10 +2
x = 16
W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :
1 próba
Vp = 0 cm3
Vk = 17,9 cm3
Vk - Vp = 17,9 - 0 = 17,9 cm3
2 próba
Vp = 15,0 cm3
Vk = 33,1 cm3
Vk - Vp = 33,1 - 15,0 = 18,1 cm3
Przyjmuje wynik średni:18,0 cm3
Obliczam stężenie molowe manganianu ( VII ) potasu ( KMnO4 ).
5 C2O42- +2 MnO4- + 16 H+ → 10 CO2↑ + 2 Mn2+ + 8 H2O
Dane: Szukane:
V Na C O = 20 cm3 = 0,02 dm3 CKMnO = ?
VKMnO = 18,0cm3 = 0,018 dm3
C Na C O = 0,05 mol/dm3
Z równania reakcji ( wyżej ) wynika, że 5 moli C2O42- reaguje z 2 molami KMnO4, więc :
stosunek reagujących moli KMnO4 ( n1 ) i Na2C2O4 ( n2 ) wynosi 2:5
V = n*C
n = C * V
n1 = CKMnO * VKMnO
n2 = C Na C O * V Na C O
n1 * n2 = 2 * 5
CKMnO * VKMnO * C Na C O * V Na C O = 2 * 5
CKMnO = ( 2 * C Na C O * V Na C O ) * 5 * VKMnO
CKMnO = ( 2 * 0,05 * 0,02 ) * ( 5 * 0,018 )
CKMnO = 0,0222
[ CKMnO ] = [ mol/dm3 * dm3 * dm3 ] = [ mol/dm3 ]
Stężenie KMnO4 wynosi 0,0222 mol/dm3
Manganometryczne oznaczenie żelaza.
Celem doświadczenia jest oznaczenie żelaza roztworem manganianu ( VII ) potasu ( KMnO4 ) oraz policzenie zawartości czystego żelaza w badanej próbie.
Korzystałam z probówek, biurety, kolb stożkowych, pipet, statywu, zlewki oraz z następujących odczynników: badany roztwór, roztwór KMnO4, kwas siarkowy ( VII ) ( H2SO4 ).
Do analizy otrzymałam roztwór. Pipetą pobrałam do dwóch kolb po 10 cm3 otrzymanego roztworu. Następnie do każdej z kolb dodałam po 5 cm3 H2SO4 ( kwasu siarkowego VI ). Biuretę napełniłam mianowanym roztworem KMnO4 ( manganianem VII potasu ), ( do pewnej objętości ). Następnie umieściłam pierwszą kolbę z badanym roztworem pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie mojej próby do zmiany zabarwienia z koloru bezbarwnego na kolor jasny różowy. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość manganianu ( VII ) potasu zużytego na miareczkowanie. Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
Mn7+ + 5e → Mn2+ 1
Fe2+ - e → F3+ 5
5 · 2 + 1· ( -1 ) + x = 5 ·3 + 1 · 2
x = 15 - 10 + 1 +2
x = 8
W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :
1 próba
Vp = 10,0 cm3
Vk = 14,3 cm3
Vk - Vp = 14,3 - 10,0 = 4,3 cm3
2 próba
Vp = 14,3 cm3
Vk = 18,7 cm3
Vk - Vp = 18,7 - 14,3 = 4,4 cm3
Przyjmuje wynik średni: 4,35 cm3
Obliczam masę jonów żelaza w próbie
5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4 H2O
Dane: Szukane:
MFe = 55,80 g/mol mFe = ?
VKMnO = 4,35 cm3 = 0,00435 dm3
CKMnO = 0,0222 mol/dm3
Z równania reakcji ( wyżej ) wynika, że 5 moli jonów Fe ( II ) reaguje z 1 molem KMnO4, więc :
5 moli Fe2+ reaguje z n molami KMnO4
5 · MFe ― 1 mol KMnO4
mFe2+ ― nKMnO
mFe2+= ( nKMnO · 5 · MFe ) ÷ 1
n = C · V
nKMnO = CKMnO · VKMnO
mFe2+ = (CKMnO · VKMnO · 5 · MFe ) ÷ 1
mFe2+ = ( 0,0222 · 0,00435 · 5 · 55,8 ) ÷ 1
mFe2+ = 0,0269
[ mFe2+]= [ mol/dm3 · dm3 · g/mol ] = [ g ]
Próba zawiera 0,0269 g jonów Fe2+.