Окислительные свойства калия перманганата

Лекция № 14

Тема: Методы окислительно-восстановительного титрования

(методы перманганатометрии, йодометрии)

План.

1. Теоретические основы метода перманганатометрии.

2. Окислительные свойства калия перманганата.

3. Рабочий раствор и индикатор метода.

4. Использование метода в анализе лекарственных средств.

5. Теоретические основы метода йодометрии.

6. Титранты метода йодометрии.

7. Индикатор метода.

8. Особенности метода йодометрии.

 

Теоретические основы метода перманганатометрии.

Метод перманганатометрии основан на реакциях окисления различных веществ перманганатом калия.

Перманганатометрия. -  метод, где в качестве титранта и индикатора применяется раствор КМnО4.

Главная реакция метода:

   МnО4^- + 8Н⁺ + 5е → Мn²⁺ + 4Н2О

       фиолет                      бесцв.

В ходе титрования раствор обесцвечивается и поэтому в точке эквивалентности избыточная капля раствора КМnО4 окрашивает анализируемый раствор в бледно-розовый цвет, поэтому раствор КМnО4 является также индикатором.

 

Окислительные свойства калия перманганата.

     КМnО4 является окислителем в любой среде, но сильнее окислительные свойства выражены в кислой среде.

1) кислая среда.

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 +3H2O

MnO₄^- +8 H⁺+5e → Mn⁺² + 4H₂O      2

SO₃^-2 + H₂O - 2e → SO₄^-2 +2H⁺         10 5

 

2) нейтральная среда

 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

MnO₄^- +4 H ⁺ +3e → MnO₂ + 2H₂O        2

   SO₃^-2 + H₂O - 2e → SO₄^-2 +2H⁺           6  3

 

3) щелочная среда.

Na2SO3 + 2KMnO4 + 2KOH → Na2SO4 + 2K2MnO₄ +H2O

MnO₄^- +1e      → MnO₄^{- 2}                        2

SO₃^-2 +2OH^- -  1e→ SO₄^-2 +H₂O      2 1

            

Эквивалентом окислителей (восстановителей) считают реальную или условную частицу вещества, которая эквивалентна одному электрону в конкретной окислительно- восстановительной реакции. Фактор эквивалентности частиц, участвующих в данной реакции, равен 1/z, где z= числу принятых или отданных электронов одной частицей.

В уравнении (1) fэ KMnO₄ =1/5, для уравнения (2) fэ KMnO₄ =1/3, для третьего случая  fэ KMnO₄ =1/1=1

Т.к окислительные свойства KMnO4 сильнее выражены в кислой среде, то все анализы по этому методу выполняют в кислой среде. Для подкисления берут раствор H2SO4 (С = 2моль/л).

     НС1 брать Нельзя! т.к Cl является восстановителем и будет взаимодействовать с раствором KMnO4, поэтому результат титрования будет завышен, т.к расход титранта повысится. Кроме того может выделиться газообразный С1₂.

     HNO3 брать нельзя!т.к это сильный окислитель, будет взаимодействовать с восстановителем, поэтому результат титрования будет занижен, т.к расход титранта занижен.

Конц.  Н2SO4 брать нельзя! т.к также является окислителем.