Контрольная работа по "Химии"

17. Окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия): титрант, индикатор и реакции, лежащие в основе метода. Применение перманганатометрии в медико-биологических исследованиях.

18. Потенциометрическое титрование: титрант метода, графическое  определение точки эквивалентности. Преимущества данного вида титрования перед перманганатометрией. Применение потенциометрии в медико-биологических исследованиях.

19. Осадительное титрование (аргентометрия). Принцип выбора индикатора. Реакции, лежащие в основе данного метода.

Ответ

17. Окислительно-восстановительное титрование (перманганатометрия): титрант, индикатор и реакции, лежащие в основе метода. Применение перманганатометрии в медико-биологических исследованиях.

Перманганатометрия – метод ,основанный на реакциях окисления восстановителей перманганат-ионом MnO4 - , и где титрантом является перманганат калия KMnO4 . Окисление может проводиться в кислой среде, или в нейтральной или слабо щелочной среде.

В кислой среде восстановление MnO4 - до Mn2+ протекает с присоединением 5 электронов.

MnO4 - + 8 H+  + 5 e-  ⇔ Mn2+ + 4 H2O

 ϕ o (MnO4 - / Mn2+) = + 1,51 B

В нейтральной или слабо щелочной среде перманганат-ионы восстанавливаются до оксида марганца MnO2 , присоединяя 3 электрона

MnO4 -+ 2H2O+3e-⇔ MnO2+4OH-

ϕ o (MnO4 - / MnO2) = + 0,59 B

Индикатором в перманганатометрии является сам титрованный раствор перманганата калия, который имеет фиолетовый цвет. При малейшем избытке 4 KMnO4 раствор окрашивается в розовый цвет. Поэтому в методе перманганатометрии используют безиндикаторное титрование. Титрование заканчивают, когда одна капля титранта вызывает появление бледно-розового окрашивания раствора, не исчезающего в течение 30 секунд.

В аналитической химии методом перманганатометрии определяют:

Прямым перманганатометрическим титрованием определяют следующие восстановители:

1. ряд ионов металлов, восстановленных предварительно до низших степеней окисления: Fe(II), Cu(I), Sn(II), As(III), Ce(III), Cr(II), Ti(III), U(IV), Mo(III), V(IV) и т.д.;

2. кислоты, анионы которых обладают восстановительными свойствами, и их соли: H2C2O4, HAsO2, H2SO3, H2S, HNO2, HI, HBr, HSCN;

3. другие восстановители: тиосульфаты, H2O2 и т.д.

 5H2O2 + 2MnO4+ 6H+ → 5O2↑+ 2Mn2+ + 8H2O

 5Fe2++ MnO-+ 8H+ → 5Fe3+ +Mn2+ +4H2O

Обратным титрованием определяют окислители. Для этого к отмеренному объему раствора анализируемого вещества, прибавляют отмеренный объем стандартного раствора восстановителя (часто – Fe(II)), взятый в избытке, а затем этот избыток титруют стандартным раствором KMnO4.

Примером может служить определение бихромат - ионов, основанное на их восстановлении ионами Fe2+ c последующим титрованием остаточного количества соли двухвалентного железа стандартным раствором KMnO4:

[pic 1]

[pic 2]

Косвенным титрованием (титрованием заместителя) определяют ионы: Ca2+, Mg2+, Ba2+, Zn2+, Pb2+, Sn2+, Co2+, Ln3+, Th4+. Метод основан на осаждении оксалатов перечисленных металлов; промывании, растворении осадков в 2 М H2SO4 и титровании освобождающейся щавелевой кислоты (заместителя) при 70°С.

Классические примеры практического применения перманганатометрии.

Определение содержания железа (в рудах, сплавах и солях).

Метод основан на оксидиметрическом титровании ионов Fe2+ стандартным раствором KMnO4: