str17 (17)

Zastosowanie jako titranta roztworu manganianu(VII) potasu - utleniacza, którego potencjał utleniający zależy od środowiska reakcji:

•    W środowisku silnie kwaśnym reakcja utleniania (redukcji manganianu(VII) przebiega zgodnie z zapisem:

MnO,j- + 8 H- + 5ei; Mn²- + 4 H,.0, E° = 1,52 V

•    W środowisku słabo kwaśnym i alkalicznym przebiega reakcja Mrł0₄- + 4 H* + 3e - Mn0₂ + 2 H₂0, E° = 1,67 V

•    W środowisku alkalicznym reakcja przebiega wg schematu:

Mn0₄ + e 5 Mn0₄²-,    E° = 0,54 V

H Wskaźnikiem punktu końcowego miareczkowania jest sama barwa manganianu(VII), dodanego w nadmiarze.

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    13

Etapy oznaczania

•    Redukcja żelaza(lli) do żelaza(ll) roztworem chlorku cyny(ll),

2 FeCI₃ + SnCI₂ ^ 2FeCI₂ + SnCI₄

•    Utlenienie nadmiaru chlorku cyny(ll) w reakcji z chlorkiem rtęci(ll),

SnCI₂ + 2 HgCI₂ i* SnCI₄ + Hg₂CI₂

Po dodaniu roztworu Zimmermanna-Reinhardta (Mn²* + H₂S0₄ + H₃P0₄) miareczkowanie roztworem manganianu(VII)

Mn0₄- + 5Fe²⁺ + 8H" ^ Mn²⁺ + SFe³- + 4H₂0

Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    15

Manganometrić

Manganian(VII) potasu nie jest substancją wzorcową, gdyż może być na powierzchni zanieczyszczony dwutlenkiem manganu, a świeżo sporządzone roztwory zmieniają miano gdyż reagują utleniając ślady zanieczyszczeń,

Roztwór po sporządzeniu, przechowywany w butelce z ciemnego szkła, przed oznaczeniem miana, pozostawia się na okres ok. 2 tygodniu,

Z roztworu odsącza się produkty reakcji,

Miano roztworu ustala się stosując takie substancje wzorcowe jak np. szczawian sodu lub kwas szczawiowy, wg reakcji:

2 Mn0₄' + 5 C-.O/- + 16 H⁺ => 10 C0₂ + 2 Mn²- + 8 kip

■ Dr Stanisław Walas

Zakład Chemii Analitycznej UJ

Kompleksometria

Teoretyczne podstawy

Jeżeli przez M oznaczymy jon metalu (akceptor), a przez L tigand to reakcję tworzenia kompleksu można zapisać

[M] + [Lj ^ (ML]

Ligandami mogą być cząsteczki obojętne, a także jony przy czym ładunek kompleksu jest wypadkową ładunków.

Statą tej reakcji (stałą trwałości kompleksu) można zapisać:

W przypadku wielostopniowego przyłączania ligandów dla każdego stopnia można zapisać osobną stalą, a stała trwałości kompleksu jest iloczynem tych stałych.

p: Dr Stanisław Walas

Zakład Chemii Analitycznej UJ

Kompleksometria

Podstawy

ifiiSiS

• preferowane są kompleksy jednoligandowe, np. chelatowe.

Zasadnicze dwa działy obejmują zastosowanie jako titranta:

-    EDTA (kompleksonometrię) - związku organicznego,

-    rtęci(ll) (merkurymetria) - związku nieorganicznego.

*    Wskaźnikami PK (jedno- lub dwubarwnymi) mogą być odczynniki reagujące z anaiitem dając związki kompleksowe, zmianę stopnia utlenienia (redoks) lub wytrącające osad.

*    Często na przebieg reakcji ma wpływ pH roztworu

Dr Stanisław Walas    Zakład Chemii Analitycznej UJ    17

.

Krzywe miareczkowań kompleksometrycznych

Śledząc zmiany stężenia jonów metalu M można określić jego wartość w PK, dobrać odpowiedni wskaźnik i określić błąd względny miareczkowania

Jeżeli w trakcie miareczkowania tworzy się kompleks o stałej trwałości p > 10¹⁰ (stała nietrwałości = 1/p) i rozcieńczenie titrantem można zaniedbać to w PK miareczkowania:

PM = "pfi~.~\gc

Skok stężenia (pMe) na krzywej miareczkowania zależy od stałej trwatości kompleksu i od pH,

Błąd względny miareczkowania jest tym mniejszy im trwalszy jest kompleks i im większe jest stężenie wyjściowe jonów metalu

i ; Dr Stanisław Walas

Zakład Chemii Analitycznej UJ