DSCF6813

84

jony Mn^J+ katalizują proces. W celu przyspieszenia reakcji roztwór miareczkowany ogrzewa się do temp. 333-343 K (60-70°C). Ogrzanie powyżej 353 K (80°Q może spowodować rozkład szczawianów.

Wykonanie oznaczenia

Do 3 kolbek stożkowych o poj. 300 ml odważyć na wadze analitycznej po ok. 0,25 g czystego NajCjO* wysuszonego uprzednio w temp. 378-383 K (105-110°Q, dodać ok. 10 ml wody destylowanej i 25 ml 4-molowego roztworu kwasu siarkowego i podgrzać do temp. ok. 343 K (70°C).

Otrzymane roztwory miareczkować przygotowanym roztworem KMn0₄, początkowo kroplami do każdorazowego odbarwienia się roztworu, a gdy roztwór zacznie odbarwiać się momentalnie, miareczkować szybko aż do wystąpienia trwałego słabo różowego zabarwienia.

Molowość KMn0₄ obliczyć ze wzoru:

^ci/*Moo, ⁼ |. §8H (“o*/¹)

gdzie:

m - odważka Na^O, (g), v - objętość roztworu KMn0₄ (1).

67,01 - masa molowa    (g/mol).

Ostateczne stężenie KMn0₄ oblicza się jako wartość średnią wyników otrzymanych z trzech miareczkowań. Poszczególne wyniki nie powinny różnić się między sobą więcej niż o 0,2%.

3.1.2. Oznaczanie żelaza

Żelazo najczęściej oznacza się redukując go do Fe (II) i następnie miareczkuje się mianowanym roztworem KMn0₄ lub K₂Cr₂0₇.

Oznaczenie manganianometryczne opiera się na następującej reakcji:

5Fe²⁺1 Mn0₄ + 8H⁺ P 5Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4H₂0

Aby reakcja przebiega ilościowo, muszą być spełnione następujące warunki-

1)    całkowita ilość żelaza musi znajdować się w roztworze jako żelazo dwu wartościowe,

2)    w roztworze nie mogą znajdować się substancje, które w warunkach reakcji mogłyby redukować KMn0₄.

mściwe oznaczenie musi więc być poprzedzone redukcją jonów Fe(III) ^ych w analizowanej próbce do Fe(II). Redukcję można przeprowadzić jjiki®^{1 c}yⁿy (n), amalgamatem cynku lub lotnymi reduktorami, np. H₂S, || jtp. W naszym laboratorium stosuje się do tego celu roztwory SnG₂. Do gorącego roztworu zakwaszonego kwasem solnym (w tych warunkach _Mype^H tworzą z HC1 kompleks FeCl₄ o intensywnym żółtym zabarwieniu) ^pla się chlorek cyny (II), aż do zaniku żółtej barwy (jony Fe²⁺ są jasno jiciie). Zachodzi wówczas reakcja:

2Fe³⁺ + Sn²⁺ ?±2Fe³⁺ + Sn⁴⁺

Niewielki nadmiar SnCl₂, który powinien być obecny po redukcji Fe(III) się za pomocą HgG₂, który redukuje się do trudno rozpuszczalnego

Ig

Sn²⁺ + 2Hg²⁺ + 2CT * Sn⁴⁺ + Hg₂G₂

Dużego nadmiaru SnCl₂ należy unikać, gdyż mogłaby zajść częściowa redukcja jonów Hg(II) do wolnej rtęci:

Sn²⁺ +Hg²⁺ # Sn⁴⁺ + Hg°

Uóra z kolei redukowałaby KMn0₄ podczas miareczkowania. Chlorek rtęci P) w warunkach reakcji nie redukuje manganianu (VII).

Przy prawidłowo wykonanej redukcji powstaje biały jedwabisty osad, natomiast w przypadku redukcji do wolnej rtęci - osad szary, zawierający rozdrobnioną rtęć metaliczną. W przypadku otrzymania szarego osadu roztwór należy wylać i analizę powtórzyć od początku.

Otrzymany w wyniku reakcji roztwór Fe(II) zawiera chlorki i kwas solny. Substancje te mogą być utleniane przez KMn0₄ do wolnego chloru. Reakcji tej można zapobiec, jeśli do roztworu wprowadzi się nadmiar jonów Mn(II). Jony te katalizują reakcję utleniania jonów Fe(II) manganianem (VII) nie dopuszczając do zużycia Mn0₄ na utlenienie jonów Cl~. Ponadto dodatek jaoów Mn(II) obniża potencjał utleniający KMn0₄, co wynika ze wzoru Nernsta.

Powstające w wyniku miareczkowania żółte jony Fe(III) utrudniają obserwację PK miareczkowania. Zabarwienie to można usunąć wprowadzając do roztworu kwas fosforowy (V). Kwas ten oraz w mniejszym stopniu kwas arkowy tworzą z jonami Fe(III) bezbarwne kompleksy [FefPOJJ³" i [Fe(S0₄)₂]‘. Jednocześnie związanie w kompleks jonów Fe(III) obniża potencjał redoks układu Fe³⁺/Fe²⁺, a więc zwiększa zdolności redukujące jonów Fe^J+.

W związku z tym przed miareczkowaniem żelaza do roztworu wprowadza tzw. mieszaninę Zimmermanna-Reinhardta składającą się z siarczanu (VI)