Preskočiť na obsah
Chcete tieto pokusy naživo? Prinesiem ich do vašej školy ako show.Show a workshopy
Späť

Vzdelávanie · Učivo

Analytická chémia

lekcia 7

Redoxné titrácie: manganometria a jodometria

Úroveň výkladu:
základná školastredná škola, s rozšíreniami pre náročnejších

úvod

Titrovať sa dá nielen neutralizáciou. Pri redoxných titráciách odmerný roztok oxiduje alebo redukuje hľadanú látku. Z kapitoly Oxidácia a redukcia už vieme, že pri tom prechádzajú elektróny z jednej látky na druhú. Analytik ich nevidí, ale vie spočítať, koľko odmerného roztoku na to treba.

teória

Manganometria

Odmerným roztokom je manganistan draselný KMnO₄, silné oxidačné činidlo s fialovou farbou. V kyslom prostredí sa redukuje na takmer bezfarebný katión Mn²⁺.

Najväčšia výhoda: manganistan je sám indikátor. Kým je vo vzorke čo oxidovať, každá kvapka sa odfarbí. Keď sa hľadaná látka minie, prvá nadbytočná kvapka zafarbí roztok trvalo ružovo a titrácia sa končí.

Titruje sa v prostredí kyseliny sírovej. Kyselina chlorovodíková sa nehodí, lebo manganistan by oxidoval aj chloridy.

Manganometricky sa stanovuje napríklad:

  • železo v tabletách proti chudokrvnosti, ktoré obsahujú síran železnatý,
  • peroxid vodíka v roztoku z lekárne,
  • kyselina šťaveľová a šťavelany.

teória

Jodometria

Odmerným roztokom je roztok jódu. Jód je slabšie oxidačné činidlo ako manganistan, ale stačí napríklad na vitamín C, kyselinu askorbovú. Ako indikátor pridáme škrob. Kým je vo vzorke vitamín C, jód sa okamžite redukuje na bezfarebný jodid. Prvá nadbytočná kvapka jódu so škrobom roztok zmodrí.

Rovnakú reakciu ukazuje pokus Reakcia jódu a vitamínu C.

vyskúšaj si

Redoxné titrácie

Tabletu so železom rozpustíš v zriedenej kyseline sírovej a titruješ manganistanom. Koľko miligramov železa obsahuje tableta?

0 / 0
051015202530ml

Pridané z byrety: 0 ml

Titrant: KMnO₄ 0,02 mol/l. Koniec: prvá trvalá ružová farba.

Prečo pri manganometrii nepotrebujeme indikátor?

0 / 0

Zapamätaj si: pri redoxných titráciách odmerný roztok oxiduje hľadanú látku. Pri manganometrii titrujeme fialovým manganistanom draselným, ktorý je sám indikátorom: koniec ukáže prvá trvalá ružová farba. Pri jodometrii titrujeme jódom a koniec ukáže škrob, ktorý zmodrie. Takto sa stanovuje železo v tabletách alebo vitamín C.

Pomer látok z vyčíslenej rovnice

Pri redoxných titráciách nie je pomer 1 : 1 samozrejmosťou. Treba ho vyčítať z vyčíslenej rovnice, ktorú zostavíme podľa počtu vymenených elektrónov.

Mangán sa redukuje zo stavu VII na II, prijme teda 5 elektrónov. Železo sa oxiduje z II na III a odovzdá 1 elektrón:

MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O

Jeden manganistan oxiduje päť železnatých katiónov, preto n(Fe²⁺) = 5 · n(MnO₄⁻).

Príklad. Na tabletu sa spotrebovalo 14,32 ml KMnO₄ s koncentráciou 0,02 mol/l.

  • n(MnO₄⁻) = 0,02 mol/l · 14,32 ml = 0,2864 mmol
  • n(Fe²⁺) = 5 · 0,2864 = 1,432 mmol
  • m(Fe) = 1,432 mmol · 55,85 mg/mmol = 80,0 mg

Peroxid vodíka odovzdá 2 elektróny a mení sa na kyslík:

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

Tu je pomer 2 : 5, teda n(H₂O₂) = 5/2 · n(MnO₄⁻).

Vitamín C odovzdá 2 elektróny a jód prijme 2 elektróny, preto reagujú 1 : 1:

C₆H₈O₆ + I₂ → C₆H₆O₆ + 2 HI

Nepriama jodometria

Mnohé oxidačné činidlá, napríklad meď, chlór vo vode z bazéna alebo kyslík rozpustený vo vode, sa stanovujú oklukou. Vzorka sa nechá zreagovať s nadbytkom jodidu draselného a vylúčený jód sa titruje roztokom tiosíranu sodného:

I₂ + 2 S₂O₃²⁻ → 2 I⁻ + S₄O₆²⁻

Koniec titrácie ukáže škrob, ktorý sa odfarbí.

rozšírenie Koľko kyslíka dýcha rieka

Ryby potrebujú vo vode aspoň 5 mg rozpusteného kyslíka na liter. Hydrobiológovia ho stále merajú metódou, ktorú v roku 1888 navrhol Lajos Winkler. Kyslík vo vzorke oxiduje hydroxid manganatý, po okyslení vzniknutá zlúčenina uvoľní z jodidu jód a ten sa titruje tiosíranom. Celé stanovenie sa začína hneď pri rieke, aby sa kyslík zo vzorky nestratil.

teória

Časté chyby

  • „Pri manganometrii pridáme indikátor.“ Netreba, manganistan sfarbí roztok sám.
  • „Manganometria sa robí v kyseline chlorovodíkovej.“ Manganistan by oxidoval aj chloridy. Používa sa kyselina sírová.
  • „MnO₄⁻ a Fe²⁺ reagujú 1 : 1.“ Nie, 1 : 5, lebo mangán prijme päť elektrónov a železo odovzdá jeden.
  • „Škrob zmodrie, kým je vo vzorke vitamín C.“ Naopak, zmodrie až vtedy, keď sa vitamín C minie a jód je v nadbytku.

Posledné dva druhy titrácií stoja na vzniku zrazeniny a komplexu. S nimi sa zmeria aj tvrdosť vody.

manganometria, jodometria a výpočty

Redoxné titrácie

príklad 1

0 / 0

rozumieš tomu?

Otestuj sa

4 otázok · úroveň ZŠ4 otázok · úroveň SŠ

Kvíz: Redoxné titrácie: manganometria a jodometria

Otázka 1/4

Prečo pri manganometrii nepotrebujeme indikátor?

Skóre: 0

Najprv vyber odpoveď.

Chcete tento pokus naživo?

Ukážem ho vašim žiakom na chemickej show: 15 pokusov za jednu hodinu, 5 € na žiaka.

Rezervovať termín

Nahlásiť chybu

Chyba v texte, zlá odpoveď alebo niečo, čo nefunguje? Stačí pár slov.

Čo sa stalo?
vedeckeokienko.sk/

Hlásenie uvidí len správca webu. Osobné údaje sem nepatria. Ochrana osobných údajov