Перманганатометрия

[pic 1]

[pic 2]

№ 6. Зертханалық жұмыс. Перманганатометрия

Перманганатометрия әдісімен жұмысшы ерітіндісі ретінде калий перманганаты қолданылады, ол күшті тотықтырғыш болып табылады. Күшті қышқыл ортада тотықсыздандырғыштарды титрлеу кезінде марганецтің тотығуы мына теңдеуге сәйкес жүргізіледі (z = 5):

MnO4-+8H++5e↔Mn2+ +4H2O     Eo(MnO4-/Mn2+)=1,52B

Егер ерітінділер әлсіз қышқыл, бейтарап немесе әлсіз негіздік ортада болса, онда тотықсыздану қоңыр тұнба түрінде түсетін марганец диоксидінің пайда болуымен өтеді (z = 3):

MnO4-+4H++3e↔MnO2↓+2H2O    Eo(MnO4-/MnO2↓)=1,69B

Қатты сілтілі ерітінділерде перманганат-ион манганат-ионға дейін тотықсызданады (z = 1):

MnO4-+e↔ MnO4 2- ,   Eo(MnO4- /MnO42-)=0,56B

MnO4-/MnO2↓ тотықтырғыш-тотықсыздандырғыш жұбының тотықтырғыш қабілеті MnO4-/Mn2-ға қарағанда жоғары болғанына қарамастан, талдау тәжірибесінде күшті қышқылды ортада титрлеуді пайдаланады.  Бұл бейтарап ортада пайда болатын марганец диоксиді тұнбасы титрлеудің соңғы нүктесін бекітуді қиындатады.

Қышқыл орта концентрленген күкірт қышқылының көмегімен жасалады. Тұз қышқылын қолдану ұсынылмайды, өйткені перманганат ионы немесе марганецтің басқа аралық оксидтері хлорид иондарын  бос хлорға дейін жартылай тотықтыруы мүмкін. Азот қышқылының қатысуымен титрлеу жанама реакцияларды тудыруы мүмкін. Химиялық реакциялардың жалпы теңдеулерінің қарапайымдылығына қарамастан, қышқыл ортада перманганатпен тотығу күрделі процесс болып табылады. Себебі, қышқыл ортада марганец иондары әртүрлі тотығу күйінде болады: Mn 2+, Mn 3+, Mn 4+, Mn 6+, Mn 7+, олар химиялық реакцияларға да қатысады.

Перманганатометрияда қышқылдық ортада титрлеудің соңғы нүктесін анықтау үшін бөгде  индикаторларды пайдаланбайды. Титрлеу ерітінді өз бояуын түссіз түстен әлсіз қызғылт түске өзгерткен кезде аяқталады,ол калий перманганаты ерітіндісінің бір артық тамшысы есебінен пайда болады. Бояу 30 сек ішінде жойылмауы керек. Алайда, артық КМnО4 әдетте төмендегі реакция бойынша ыдырайтынын ескеру керек:

2MnO4-+3Mn 2++2H2OMnO2↓+4H+[pic 3]

[pic 4]

КМnО4 ерітіндісін дайындау және сақтау. Калий перманганаты стандартты заттарға жатпайды, сондықтан ерітінділерді шамамен өлшеу арқылы дайындайды. Реактивтің үлгісі ыстық суда ериді. Әдетте Сэк(КМnО4) ерітінділерін пайдаланады=0,02-0,05 моль/дм3. Дайындалғаннан кейін алғашқы уақытта КМnО4 ерітіндісінің концентрациясы бірнеше рет өзгереді. Бұл күшті тотықтырғыш бола отырып, ол суда болатын немесе шаңға түсетін органикалық тотықсыздандырғыштармен реакцияға түседі, бұл ретте түбіне шөгетін марганец диоксиді түзіледі. MnO2 болуы КМnО4, әсіресе жарыққа ыдырауына ықпал етеді, сондықтан ерітінділерді шаңнан қорғалған шыны ыдыста, қараңғы жерде немесе қараңғы шыныдан жасалған бөтелкелерде сақтайды. 7-10 күннен кейін MnO2 тұнбаларын шыны сүзгі арқылы сүзу арқылы немесе сифон арқылы ерітіндіні ағызу арқылы бөліп алады, бұл ретте тұнба түбінде қалады. КМnО4 ерітінділері күлгін-қызыл түске қарқынды боялған, сондықтан төменгі мениск нашар көрінеді, бюретка бойынша барлық есептеулер жоғарғы менискпен жүргізіледі. КМnO4ерітінділерін бюреткадан жұмыс біткенен кейін қалдық құятын ыдысқа ағызып жіберіп, содан кейін оны дистилденген сумен жуады. Шыны краны бар бюреткаларды пайдалануды ұсынамыз, өйткені калий перманганаты резеңке шлангтарды  тотықтырып жібереді.