Reja: Permanganatometriya metodi

Permanganatometriya mohiyati va qo‘llanilishi
Reja:
1. Permanganatometriya metodi
2.Kaliy permanganat KMnO, eritmasini tayyorlash va uning titrini aniqlash
3. Permanganatometriyaning qoʻllanilishi.
Permanganatometriya metodi permanganat MnO ioni bilan oksidlash reaksiyasiga asoslangan. Oksidlashni kislotali, Ishqoriy yoki neytral muhitda olib borish mumkin. Oksidlanish kislotall muxitda olib borilsa, KMnO, dagi marganets qaytarilib, Mn kationini xosil qiladi va natijada reaktsiya ushun olingan kislota qoldig'ining Mn2 kationli tuzi xosil bo'ladi. Masalan, qaytaruvshi sifatida FeSO, olib, oksidlanish sulfat kislotali muxitda olib borilsa, quyidagi reaktsiya amalga oshadi:
10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 =5Fe(SO)4 +2MnSO4 +K₂SO4 +8H₂O
Reaksiyaning ionli tenglamasi:
5Fe + MnO+ 8H = 5Fe3+ Mn2+4H₂O
Marganets o'z oksidlanish darajasini 5 birlikka kamaytiradi, ya'ni MnO. loni Selektron biriktirib oladi. XIV.UZ Ishqoriy yoki neytral muhitda oksidlash olib borilganda MnO ioni Mn (IV) gacha qaytariladi:
Cr₂(SO) + 2KMnO₁+ 8KOH = 2K-CrO₁ + 2MnO₂ ↓ + 3K₂SO₁+ 4H₂O MnO4 + 4H+3e = MnO2 + 2H.O
MnO loni 3ta elektron biriktirib oladi. Permanganatometriyada reaksiyani deyarli har doim kislotali muhitda olib boriladi, chunki bunday sharoitda reaksiya natijasida deyarli rangsiz Mn ionlari hosil bo'ladi. Ishqoriy yoki neytral muhitda reaksiya o'tkazilsa to'q-qo'ng'ir cho'kma MnO₂ hosil bo'ladi, bu ekvivalent nuqtani belgilashni juda qiyinlashtiradi. Bundan tashqari, kaliy permanganatning oksidlash xossasi kislotali muhitda (Eo(MnO./ Mn2=1,51B) ishqoriy muhitda (E(MnO4 MnO2)=+0,59B) giga nisbatan kuchliroq hisoblanadi. Marganets oksidlanish darajasining ettidan ikkiga kamayishi MnO -ionining 5 ta elektron biriktirib olishini ko'rsatadi. Bunda uni quyidagi tenglamadan ko'rish mumkin:
MnO+8H+5e Mn2+4H₂O
Demak, MnO+8H+5e Mn2+4H₂O KMnO bu reaktsiyadagi ekvivalent massasi quyidagisha 3=M 158,04 =31,612520 topiladi: Agar oksidlanish ishqoriy yoki neytral muxitda olib borilsa, marganets plyus ettidan plyus to'rt gasha qaytariladi va qo'ng'irs Ho'kma - marganets (IV) MnO(OH)2) xosil bo'ladi: -oksid MnO2 (aniqrogi, MnO(OH)2) xosil bo'ladi:
Cr(SO4)+2KMnO, 2K CrO4+ MnO2 + 3K₂SO, + H₂O
MnO4H+3e MnO2 + 2H₂O
Demak, KMnO4 ning ushbu reaktsiyaga to'g'ri keluvshi ekvivalent massasi kislotali muxitdagiga karaganda boshqasharok bo'ladi: M 158,043 3 Reaktsiyaning kislotali va ishqoriy muxitda turlisha borishining sababi Mn?" ioni bilan marganets (IV)-oksid MnO2 quyidagi sxemaga muvofiq bir-biriga o'tib turadi: MnO2 + 4H+ 2e Mn2+ 2H₂O
Tenglamadan ko'rinib turibdiki eritmadagi N ionlarining kontsentratsiyasi ortishi bilan MnO₂ va Mn orasidagi muvozanat Mn ionlari xosil bo'lish tomonga siljiydi. SHuning ushun agar, biror modda kislotali muxitda permaganat ioni ta'siridan oksidlanib, dastlab MnO2 xosil qilgan bo'lsa ham eritmada N' ionlarining kontsentratsiyasi ortishi bilan MnO, darxol Mn² ionlariga qadar qaytariladi. Aksinsha, N' ionlarining kontsentratsiyasi kichik bo'lsa reaktsiyaning muvozanati MnOz xosil bo'lish tomoniga siljiydi. Bundan muvozanal MnO: xosil bo'll qashari, titrlash kislota ishtirokida boshlanadi, ammo kislota miqdori reaktsiya ushun etarli bo'lmagan hollarda ham MnO2 xosil bo'laveradi. Ikkala muxitdagi titrlash o'zaro takkoslanganda kislotali muxitdagi titrlash afzal ekanligi yaqqol ko'rinadi. Kislotali muxitda titrlash natijasida eritmada qoladigan rangsiz Mn²* ionlari xosil bo'ladi. Lekin ishqoriy yoki neytral muxitda to'q qo'ng'ir SHo'kma MnO2 (aniqrogi MnO(OH):) xosil bo'ladi. Bu SHo'kma ekvivalent nuqtani topishga xalakit beradi. SHunga ko'ra hajmiy analizda ko'pinsha permanganat bilan oksidlashga asoslangan analiz kislotali muxitda olib boriladi.
PERMANGANATOMETRIYANING QO'LLANILISHI.
Kaliy permanganatning ishshi eritmasini tayyorlash.
Kally permanganat bilan titrlashda indikator ishlatilmaydi. Uning 0,01n kontsentratsiyali eritmasining bir tomshisi titrlash oxirida 50ml eritmani aniq ravshan pushti rangga bo'yaydi. Shuning ushun uning 0,1 n eritmasidan foydalanishga zarurat yo'q. Analiz ushun kaliy permanganatning 0,02n eritmasi ishlatiladi. Reaktiv sifatida shiqarilgan KMnO, toza bo'lmaydi, uning tarkibida qaytarilish maxsulotlari, masalan, MnO: bo'ladi. Buning natijasida tayyorlangan KMnO, eritmasida KMnO, ning kontsentratsiyasi biroz kamayadi. Xulosa qilib aytganda, KMnO, dan aniq miqdorda tortib olish yo'li bilan uning titrlangan eritmasini tayyorlab bo'lmaydi, tayyorlangan eritma titrini 7-10 kundan keyin aniqlagan ma'qul. KMnO, eritmasi beqaror, uning titri o'zgarmasligi ushun permanganat tarkibidagi qo'shimshalar, shuningdek, KMnO, ning qaytarilish maxsuloti MnO2 lardan iborat SHo'kmani eritmadan ajratish kerak. Aks holda MnO₂ katalizator bo'lib, KMnO, ning parshalanishi tezlashtiradi. Yana shuni nazarda to'tish kerakki, kaliy permanganat rezina, puqak tiqin, qog'oz va shunga o'xshashlarni oksidlab emiradi. Shuning ushun KMnO, eritmasini ana shunday buyumlarga tekkizmaslik kerak. Masalan, KMnO, eritmasini qog'oz filtr orqali filtrlash mumkin emas, buning ushun shishadan yasalgan filtr voronkalardan foydalanish yoki MnO2 cho'kmani ustidagi eritmani sifon yordamida boshqa idishga olish kerak. Kally permanganat eritmasini korong'i joyda yoki qoramtir shisha idishlarda saqlash zarur, shunki kaliy permanganatning parshalanish reaktsiyasi yorug'lik nuri ta'sirida tezlashadi:
4KMnO₁+ 2H2O = 4MnO2 + 4KOH+3021
Kaliy permanganatning taxminan 0,05 N eritmasidan 500ml (yoki 11) tayyorlash. KMnO4 ning titrlangan eritmasini aniq tortimini eritish yo'li bilan tayyorlab bo'lmaydi, chunki KMnO, ni toza holda olish qiyin. Shu ko'pincha MnO2 bilan ifloslangan bo'ladi. Bundan tashqari, disstillangan suv ta'sirida KMnO4 ni MnO2 gacha qaytaruvchi moddalarning izlari bo'ladi. KMnO, ning taxminiy konsentratsiyali eritmasini tayyorlab, 7-10 kun qoramtir idishda tayyorlanadi. KMnO, tortimini kimyoviy stakan yoki kolbaga solinadi. KMnO kristallari sekin eriganligi uchun distillangan suvning bir qismini 80-90°C va haroratgacha isitiladi va oz-ozdan KMnO. kristallari ustida aralashtirib turib quyiladi. Hosil bo'lgan eritmani o'lchov kolbasiga quyiladi va qolgan kristallar ustidan yana issiq suv quyiladi. Eritish tamom bo'lgach, o'lchov kolbasiga o'tkazilgan sovuq eritma ustiga kolba belgisiga yetguncha distillangan suv quyiladi va tiqini berkitilib qorong'I joyda 7-10 kun qoldiriladi, chunki yorug'lik ta'sirida KMnO ning parchalanishi tezlashsdi:
4KMnO +2:04MnO 4KOH+30₂†
KMnO, eritmasini tayyorlashni tezlatish uchun tayyorlangan eritmani 1 soat davomida sekin qaynatiladi. Shu yo'l bilan tayyorlangan permanganat eritmasi ishlatishdan oldin idish tagidagi cho'kindilardan ajratish maqsadida ehtiyotkorlik bilan boshqa idishga qo'yiladi yoki shisha filtrdan o'tkaziladi. Tozalangan KMnO, eritmasini titri aniqlanadi, titrni aniqlashda oksalat kislota HC₂O 2H₂O yoki uning tuzlari Na CO. va (NH4)2CO HO ning standart eritmalaridan foydalaniladi. Oksalat kislota (yoki uning tuzlari)ning standart eritmasini tayyorlash. Ish eritmasi KMnO, ning tayyorlangan eritmasi qanday normallik 0,05N) da bo'lsa oksalat kislota eritmasi ham shu normallikda tayyorlansa maqsadga muvofiq bo'ladi.
Shuncha massadagi HCO 2H2O tortimi analitik tarozida o'lchanib, 250 ml hajmli o'lchov kolbasida eritiladi, eritma hajmi suv bilan belgigacha yetkazilib, yaxshilab aralashtiradi. Tayyorlangan eritma titri va normalligi olingan tortim massasi asosida aniqlanadi. Shundan so'ng, oksalat kislota eritmasini standart eritma sifatida KMnO4 eritmasi titrini aniqlashda foydalanish mumkin. Kaliy permanganat eritmasi normalligini aniqlash. Kally permanganate eritmasini titrlash indikatorsiz o'tkaziladi. Titrlashda quyidagi reaksiya boradi:
5H₂C₂O₁+ 2KMnO +8H₂SO. 2MnSO, +K₂SO, +8H₂O +10CO₂
C₂O ioni 2 elektron yo'qotib CO₂ gacha oksidlanadi.
Yaxshi yuvilgan shisha jo'mrakli byuretkani kaliy permanganat eritmasi bilan nol belgisigacha to'xtatiladi. Pipetka bilan oksalat kislota eritmasidan 25,00 ml o'lchab olib, titrlash kolbasiga solinadi, ustiga sulfat kislotaning 2N eritmasidan 10-15 ml qo'shiladi va 70-80°C haroratgacha isitiladi va isitilgan eritma kally permanganat eritmasi bilan titrlanadi. Kally permanganat eritmasi tomchilatib, issiq eritmani doimo chayqatib turib qo'shiladi, har bir keyingi tomchisi, oldingi tomchining ranggi yo'qolgach, qo'shiladi. Boshlanishda KMnO4 eritmasining rangsizlanishi sekin bo'ladi, keyin katalizator vazifasini bajaruvchi MnSO, hosil bo'lgach, rangsizlanish tez yuz beradi. Ortiqcha qo'shilgan bir tomchi permanganate ta'siridan 1 minut ichida yo'qolmaydigan och pushti rang hosil bo'lgach, titrlash to'xtatiladi. Titrlash kamida 3 marta shu yo'sinda takrorlanib KMnO4 eritmasining o'rtacha hajmi olinadi. Bunda sarflangan titrantning eng ko'p va eng kam hajmlari orasidagi farq 0,1 ml dan oshmasligi kerak.