14.Перманганатометрический метод анализа. Установка точной конц-ии ст. р-ра в-ва перманганата калия. Написать химизм процесса, расчётные формулы.

Метод пермангонатометрии основан на реакциях окисления восст-ей ионом перманганата. Окисление может проводиться как в кислой, так и в щелочной или нейтральной среде.

Химизм. 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O.

Расчёт. С(1/zKMnO4)=V(H2C2O4*2H2O)*C(1/z H2C2O4)*2H2O/V(KMnO4).

15.Изметение массы общего железа перманганатометрическим методом. Защитная смесь Рейнгарда – Циммермана, её состав и значение.

Для определения железа берут аликвоту, добавляют воды дист., приливают HCl (1:1), бросают несколько капсул Zn и нагревают до обесцвечивания р-ра. Zn отфильтровывают, приливают 10мл защитной смеси Рейндгарда–Циммермана и титруют р-ром KMnO4 с C(1/zKMnO4)=0.1 моль/л до появления не исчезающего в течении 30 сек. бледно-розового окрашивания.

Химизм. Fe3++Zn→Fe2++Zn2+

Fe2++MnO4-+H+→Fe3++Mn2++4H2

FeSO4+KMnO4+H2SO4→Mn2++Fe3+

MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O

2Fe2+-2e→2Fe3+

2MnO4-+16H++10Fe2+→2Mn2++8H2O+10Fe3+

2K+ 8SO42- 10SO42- 2K+ 8SO42- 10SO42-

2KMnO4+8H2SO4+10FeSO4→5Fe2(SO4)3+2MnSO4+8H2O+K2SO4.

Расчёт. ω%(Fe2O3)=C(1/zKMnO4)*V(KMnO4)*M(1/z Fe2O3)*Vкол*100%/m(нав)*Vал

ω%(Fe2O3)=ТKMnO4/Fe2O3*V(KMnO4)*Vкол*100%/m(нав)*Vал.

M(Fe)=C(1/z KMnO4)*V(KMnO4)*M(1/Fe).

В состав смеси Рейндгарда-Циммермана входят H2SO4+H3PO4+MnSO4. Серная-для серы, фосфорная-для связывания Fe в бесцветный комплекс, MnSO4-для уменьшения потенциала перманганата.

ЕMnO4-/Mn2+=E0MnO4-/Mn2++0.059/n(1)*lg*[Fe3+]/[Fe2+].

Перманганат не тратится на Cl- оины, для этого уменьшаем.

16.Виды титрования в перманганатометрии. Привести примеры, химизм реакций, расчётные формулы.

17.Измерение массовой доли MnO2 в пиролюзите перманганатометрическим методом анализа. Написать химизм процесса, расчётную формулу.

Титрование по остатку. Два ст. р-ра: KMnO4 и р-р восст-ля, имеющий потенциал меньше, чем у определяемого ок-ля.

К измеряемому ок-лю добавляют из бюретки избыточный, но точно отмеренный объём рабочего р-ра восст-ля. Избыток восст-ля оттитровываем р-ром KMnO4.

Химизм. MnO2+H2C2O4+H2SO4→MnSO4+2CO2+2H2O

H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O/

Расчёт.ω%(MnO2)=[V(H2C2O4)*C(1\zH2C2O4)-V(KMnO4)*C(1/zKMnO4)]M(1/zMnO2)*100%/m(нав)

M(MnO2)=[V(H2C2O4)*C(1\zH2C2O4)- V(KMnO4)*C(1/zKMnO4)]M(1/zMnO2).

18.Хроматометрический метод анализа. Сущность, ст. р-ры. Индикация точки эквивалентности. Защитная смесь Кнопа, её состав, назначение компонентов.

В основе метода лежит ОВР. Cr2O7+14H+→2Cr3++7H2O (восст-ие).

Е0Cr2O7/2Cr3+=1.33В.

K2Cr2O7 сильный окислитель, с его помощью измерить все в-ва, у которых стандартный электродный потенциал меньше 1,33В. Для проведения анализа необходима кислая среда.

Достоинства метода. 1. K2Cr2O7 отличается высокой устойчивостью. Р-р готовят из точной навески из химически чистого K2Cr2O7.

m(K2Cr2O7)=V(р-ра)*C(1/z K2Cr2O7)*M(1/z K2Cr2O7). 2. Можно титровать ионы Fe в присутствии хлорид ионов, т.к. их ЭВП примерно равны Е0Cr2/2Cr-=1.35В.

Недостаток. При титровании р-ром K2Cr2O7 образуются ионы зелёного цвета – Cr3+ -, что мешает индикации точки эквивалентности.

Индикаторы. Для фиксирования точки экв-ти применяются редокс-индикаторы. Ок-ая и восст-ая формы индикатора имеют разные окраски. Наиболее часто применяют: дифениламин, дифениламиносульфанат натрия, фенилантрониловая к-та. Е0диф-на=0,76В.

При титровании K2Cr2O7 окраска дифениламина изменяется от бесцветной до фиолетовой (восст-ая ф. - бесцветная, ок-ая ф. - фиолетовая). Если потенциал измеряемых ионов и индикатора близки между собой, то и реакции их пойдут почти одновременно. Изменение окраски индикатора может произойти задолго до точки экв-ти, чтобы этого не произошло надо понизить о-в потенциал пары Fe3+/Fe2+. Для этого надо уменьшить конц-ию ионов Fe3+, связа его в бесцветный комплекс фосфорной кислотой. Н3[Fe(PO4)2].

Смесь Кнопа. В состав входят Н2SO4+H3PO4. Серная – для серы, фосфорная – уменьшить потенциал Fe, чтобы реакция пошла вперёд; используют с индикатором дифениламин или дифениламинсульфонат натрия.∆Ер=Еок-ля-Евосст-ля

∆Ер1=E0K2Cr2O7/2Cr3+-E0Fe3+/Fe2+. ∆Ер2=Е0Cr2O72-/2Cr3+-E0индикатора.

ЕFe3+/Fe2+=E0Fe3+/Fe2++0.059/n(1)*lg*[Fe3+]/[Fe2+].

19.Теоретические основы трилонометрического метода анализа. Приготовление ст. р-ра в-ва комплексона(III). Установка точной конц-ии ст. р-ра в-ва трилона Б. применение трилонометрического метода анализа.

Метод основан на реакциях комплексообразования. К простейшим комплексонам относятся производные аминокарбоновых к-т: комплексон I, II и III – двунатриевая соль этилен диамин тетроуксусной к-ты. Na2 [H2Тр.Б]. метод на применение аминокарбоновых к-т и их солей. Одна молекула комплексона III реагирует только с одним ионом металла (не зависимо от степени ок-ия), т.к. 2 иона трилона Б замещается на металл любой степени ок-ия. Ме3++ Na2 [H2Тр. Б]→Na2[MeТр.Б]+2Н++2Na+, Ме2+ или Ме4+.Z=2.

Z комплексона равно 2, т.к. выделяется при реакции 2 иона водорода.

Точку экв-ти устанавливают с помощью индикаторов. Некоторые индикаторы не устойчивы при хранении, поэтому применяют свежеприготовленные р-ры или сухие индикаторные смеси. Наиболее часто используют индикаторы: кислотный хром тёмно-синий и эриохром чёрный или хромоген, мурексид.

Приготовление ст. р-ра в-ва комплексона III. Комплексон III (трилон Б) не отвечает требованиям, предъявляемым к исходному в-ву. Ст. р-р готовят из приблизительной навески. Рассчитать массу навески комплексона III, необходимую для приготовления р-ра с С(1/z)=0,05моль/л, V=0,2л. Массу навески взвесить на тех. весах, растворить в дист. воде. Объём воды отмерить измерительным стаканом.

m(Тр. Б)=V(р-ра)*С(1/z)*М(1/zТр. Б).

Установление точной конц-и ст. р-ра трилона Б. Устанавливают по ст. р-ру в-ва сульфата магния MgSO4 с молярной конц-ей 0,05моль/л. Взять аликвоту сульфата магния 0,01л, перенести в колбу для титрования, примерно вдвое разбавить водой, 0,005л аммиачной буферной смеси, 7-8 капель индикатора хромогена синего, титровать ст. р-ром трилона Б до перехода винно-красной окраски в синюю.

С(1/2 Тр.Б)=V(MgSO4)*С(1/2 MgSO4)/V(Тр. Б)=моль/л.

Применяется в заводских лабораториях, определения содержания многих Ме, применяется для анализа доломита СаСО3 и МgСО3, для смягчения воды – жёсткость воды обуславливается содержанием Са2+ и Мg2+. При добавлении трилона Б получается комплексное соединение и вода становится мягче. Для определения жёсткости воды. В теплоэнергетике для отмывки накипи в трубах, котлах. В медицине добавляют к крови, способствующей сохранности крови, диагностика раковых заболеваний ( в крови нет цинка), для смыва радиоактивных в-в.

ФХМА.