Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne4

i

o,

• w zasadowym do Mn(VI)

M11O4 + c —> MnO^

roztwór    roztwór

fioletowy    zielony

Roztwór mangan i anu(VTI) potasu ma intensywne fioletowo-czerwone zabarwienie, a zredukowane jony manganu są odpowiednio:

Mn(Il) - bezbarwne, Mn(IV) - brunatne i Mn(VI) - szmaragdowozielone i dlatego miareczkowanie za pomocą KMn0₄ nie wymaga stosowania wskaźników. Ujem ną cechą roztworów manganianu(VIl) potasu jest ich mała trwałość. Miano tych roztworów zmienia się przy zetknięciu z substancjami redukującymi, występują cynii nawet w ilościach śladowych.

Przygotowanie i mianowanie roztworu KMnOą o stężeniu 0,02 niol/dm'

Odczynniki-.

KM11O4 Na₂C₂0₄ czda

W celu przygotowania 500 cin roztworu 0,02 molowego KM11O4 odważyć nil

szkiełku zegarkowym 1,6 g chemicznie czystej substancji (masa cząsteczkowa KMn()₄ wynosi 158,038). Zważoną substancję przenieść do zlewki i rozpuścić

w wodzie podwójnie destylowanej. Otrzymany roztwór przenieść do kolby miaro wej o pojemności 500 cm , dopełnić do kreski wodą podwójnie destylowani) i dobrze wymieszać. Przygotowany roztwór przelać do dwóch ciemnych butelek /o szlifem i pozostawić w ciemnym miejscu na 2 tygodnie, aby znajdujące się w wodzie zanieczyszczenia uległy utlenieniu i ustaliła się równowaga w roztworze Jeżeli powstanie osad, co zdarza się przy użyciu odczynnika zanieczyszczonego, należy roztwór po ustaleniu równowagi przesączyć.

Mianowanie roztworu KMnOa na szczawian sodu

Dobrą substancją wzorcową do nastawienia miana KMn0₄ jest szczawian sodu (Na₂C₂0₄). Jest to sól bezwodna, niehigroskopijna i łatwa do otrzymaniu

w stanie czystym. Należy ją tylko przed użyciem wysuszyć w temperaturze 105 - 110°C.

Oznaczenie opiera się na reakcji:

2MnOą + 5C₂04~ + 16H⁺ -» 2Mn ²⁺ +10CO₂ T +8H₂0

Mangan(VII) utlenia w środowisku kwaśnym jony szczawianowe do dwutlenku węgla. Do obliczeń w reakcjach redoksowych stosuje się współczynniki równoważności wynikające ze stechiometrii reakcji. Z reakcji wynika, że 2 mole KMnOą reagują z 5 molami Na₂C₂04-

W celu ustalenia miana KM11O4 odmierzyć 20 cm zmianowanego roztworu szczawianu sodu o stężeniu 0,05 mol/dm i przenieść do kolby miarowej. Do roztworu dodać około lOcm stężonego kwasu siarkowego(VI), ogrzać do temperatury 75-85 ’C (w tej temperaturze nad roztworem pojawia się para) i miareczkować manganianem(VII) potasu. Początkowo miareczkuje się wolno, ponieważ reakcja utleniania szczawianów jest katalitycznie przyśpieszana przez jony Mn(II), .1 w pierwszym okresie miareczkowania stężenie tych jonów w roztworze jest niewielkie. Następnie można miareczkowanie przyspieszyć. Koniec miareczkowania poznaje się po powstaniu ledwo widocznego lekko różowego zabarwienia, nie znikającego przez 1-3 min. Miareczkowanie wykonać dwa razy i jako wynik przyjąć wartość średnią.

Uwaga! Nie wolno zlewać pozostałego w biurecie roztworu KMn0₄ do butelki zawierającej zapas roztworu mianowanego.

Przykład obliczenia stężenia KMn0₄

Na zmiareczkowanie 20 cm' roztworu Na₂C₂0₄ o stężeniu 0,05 mol/dm' zu-Zvto 18,9 cm' roztworu KMnOą. Jakie jest stężenie molowe manganianu(VII) potasu?

Rozwiązanie

2M11O4 + 5C₂Oą^_ + 16H⁺    2Mn²⁺ +10CO₂ t +8H₂Q

l(>9