3.3. Определение железа в растворе соли Мора.
Определение содержания Fe 2+ в растворах считают одним из важнейших применений перманганатометрии. Рассмотрим перманганатометрическое определение Fe 2+ в растворе соли Мора, имеющей состав (NH4)2SO4 · FeSO4 · 6H2O или (NH4)2Fe(SO4)2 · 6H2O. При титровании перманганатом раствора этой соли в кислой среде происходит реакция
MnO4 — + 8H + + 5e — → Mn 2+ + 4H2O,
В данном случае молярная масса эквивалента соли Мора равна ее молярной массе. Поэтому и молярная масса эквивалента железа равна 55,85 г/моль.
Ход определения. В мерную колбу вместимостью 100 мл возьмите для анализа немного раствора соли Мора, доведите объем его водой до метки и перемешайте.
Ополосните полученным раствором пипетку, перенесите 10,00 мл его в коническую колбу, подкислите 8-10 мл 2 н. H2SO4 и титруйте раствором перманганата калия до появления бледно-розовой окраски, не исчезающей при встряхивании в течение 1-2 мин. Повторите титрование несколько раз, возьмите среднее из отсчетов и вычислите массу железа в анализируемом растворе.
Допустим, что на титрование 10,00 мл раствора соли Мора пошло в среднем 12,50 мл 0,05181 н. раствора перманганата. Тогда нормальная концентрация раствора соли Мора
с = 0,05181 · 12,50/10,00 = 0,06476.
Умножив нормальную концентрацию на молярную массу эквивалента железа (55,85 г/моль), мы нашли бы содержание его в 1 л раствора. Но анализировались лишь 100 мл раствора. Содержание железа в них будет равно 0,06476 · 55,85 · 0,1 = 0,1615.
Раздел 4. Дихроматометическое титрование
4.1. Сущность дихроматометрического титрования.
Дихроматометрическое титрование – один из методов окислительно-восстановительного титрования, основанный на использовании дихромата калия K2Cr2O7 в качестве окислителя. При действии на восстановители дихромат-ион Cr2O7 2- приобретает шесть электронов и восстанавливается до Cr 3+
Следовательно, молярная масса эквивалента дихромата калия равна 1/6 молярной массы. Из уравнения реакции видно, что восстановление анионов Cr2O7 2- до катионов Cr 3+ происходит в присутствии ионов Н + . Поэтому титруют дихроматом в кислой среде. Окислительно-восстановительный потенциал системы Cr2O7 2- → 2Cr 3+ составляет 1,36 В при [H + ] = 1 моль/л. Следовательно, в кислой среде дихромат калия является сильным окислителем. Поэтому дихроматометрию успешно применяют для определения почти всех восстановителей, определяемых перманганатометрически. Дихроматометрия имеет даже некоторые преимущества перед перманганатометрией.
Дихромат калия легко получить в химически чистом виде перекристаллизацией. Поэтому стандартный раствор K2Cr2O7 готовят растворением точной навески. Растворы дихромата калия чрезвычайно устойчивы при хранении в закрытых сосудах; он не разлагается даже при кипячении подкисленного раствора и практически не изменяется при стоянии раствора.
Кроме того, дихромат калия труднее, чем перманганат, восстанавливается органическими веществами. Поэтому он не окисляет случайные примеси органических веществ. Этим также обусловливается постоянство его титра в растворе. Дихромат калия не окисляет (без нагревания) хлорид-ионы. Это позволяет титровать им восстановители в присутствии HCl.
Индикатором при дихроматометрическом титровании чаще всего служит дифениламин, окрашивающий раствор в синий цвет при малейшем избытке дихромата. Дифениламин относится к группе так называемых редокс-индикаторов (окислительно-восстановительных индикаторов). Они представляют собой окислительно-восстановительные системы, изменяющие окраску при переходе восстановленной формы в окисленную или наоборот.
Если обозначить окисленную форму индикатора Indокисл, восстановленную форму Indвосст, а число передаваемых электронов n, то превращение одной формы такого индикатора в другую можно изобразить схемой:
Источник