20448 Podstawy chemii, ćwiczenia laboratoryjne7

więc

2+

5 moli Ca reaguje z 2 molami KMn0₄ 5 ' Mq₉ — 2 mole KMn0₄ ^mC.a— ”KMn0₄

"KMnO,

^vKMn0₄ ^cKMn0₄ ...    .    .. . ,

=-(liczba moli, która przereagowała)

1000    r    c>    /

5- M

"ca²⁺

^rCa2+ ' ^wKMn0₄ ⁵ ' ^MCa2+ ' ^vKMn()₄ ' ^Ł’KMn0₄

2 1000

[g w próbie]

^wKMn0₄ “ liczba moli KMn0₄ ^cKMn0₄ ~ stężenie KMn0₄ [mol/dm³] ^v’KMn0₄ “ objętość KMn0₄ [cm']

Mca - masa molowa Ca (40 [g /mol])

5-40-16-0,02 _nA„

m j. =-= 0,032 g

Ca²⁺    2■1000    ⁵

2+

Próba zawiera 0,032 g jonów Ca

w 1 OOg CaCO, - 40g Ca

^wCaC0₃ - °’⁰³² g 100 0,032

2+

^mCaC()3

40

-=0,08 g

McaCOr “ ^masa molowa CaCO^ (100 [g/mol])

Odpowiedź: W badanej próbie skały znajduje się 0,08 g CaCOj.

Manganometryczne oznaczanie żelaza

W przyrodzie występuje żelazo w postaci rud żelaza(Ill) i żelaza(II), które są najczęściej tlenkami, wodorotlenkami, węglanami czy siarczkami. Najcenniejsze s;| rudy tlenkowe. Czarny magnetyt zawiera 50-70% żelaza w postaci Fe,0₄. He-matyt zawiera 45-65% żelaza w postaci Fe₂O_v W Polsce występuje limonit, zawierający 28-45% żelaza w postaci wodorotlenku. Odmianą limonitu jest ruda darniowa, zawierająca sporo krzemionki i fosforanów. Syderyt jest rudą węglanową o zawartości 33—43% żelaza. Do najczęstszych domieszek występujących w rudach żelaza należą: krzemionka, mangan, wapń, magnez, glin, fosfor, siarka.

Związki żelaza występują także w gruntach i wodach naturalnych, chociaż ilości tych związków w wodach są na ogól nieznaczne. W wodach powierzchniowych stężenie ich rzadko przekracza kilka mg/dm'. Niektóre wody podziemne

3

zawierają jednak większe ilości żelaza, sięgające kilkudziesięciu mg/dm . Jest wiele metod analitycznego oznaczania żelaza. Przy dużej zawartości żelaza, np. w rudach, oznaczenie to przeprowadza się często metodą manganometryczną. Zasada oznaczenia polega na pobraniu określonej naważki rudy i przeprowadzeniu jej do roztworu. Zasadniczym rozpuszczalnikiem rud żelaza jest stężony kwas solny. Czasami rozpuszczenie rudy przebiega łatwiej po dodaniu niewielkiej ilości SnCI, lub HF.jManganometryczne oznaczenie żelaza opiera się na następującej reakcji:

5Fe²⁺ + Mn0₄ +8H⁺    5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂0,

to jest bezpośredniej redukcji manganianu(VII) za pomocą jonów żelaza(II), prowadzonej w środowisku kwaśnym.j Aby można było tą metodą oznaczyć żelazo, musi ono znajdować się w roztworze w postaci jonów żelaza(II), przy czym nie może być w roztworze innych substancji redukujących, które w warunkach miareczkowania zdolne byłyby również do redukcji manganianu(VII).

()bccność w miareczkowanym roztworze kwasu solnego lub też chlorków (rozpuszczanie rudy w kwasie solnym) komplikuje oznaczanie żelaza, gdyż jony chlorkowe są zdolne do redukcji manganianu(VJI). To ujemne działanie obecnego w roztworze kwasu solnego znosi się przez wprowadzenie do roztworu mieszaniny /.immermanna-Reinhardta, w' którego skład wchodzi siarczan manganu(ll), kwas luslorowy(V) i kwas siarkow'y(Vl). Siarczan manganu(U) obniża potencjał utle-

175