Przykłady miareczkowań alkacymetrycznych.
Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania, z punktem równoważnikowym, narysuj
wskaźnik.(miareczkowanie mocnej zasady mocnym kwasem...)
Wskaźnik dobieramy tak, aby była zmiana jego barwy jak najbliżej P.R.
(Te rysunki są znane z ćwiczeń, pyzatym znajdują w podręczniku Minczewski, Marczenko
tom 2, nie będę rysował...)
pH punktu równoważnikowego w tym przypadku będzie równe 7 (odczyn obojętny) (jeśli
pKw = 14)
Pytanie: Czy korzystniej jest miareczkować roztwory stężone czy rozcieńczone???
Korzystniej jest miareczkować roztwory rozcieńczone, ponieważ przy niedomiareczkowaniu
lub przemiareczkowaniu (np. o jedną kroplę), popełnimy mniejszy błąd, będzie mniejszy skok
na krzywej miareczkowania.
Objętość jednej kropli: 0,03- 0,05 cm3.
Prawidłowe miareczkowanie jest wtedy, jeśli na zmiareczkowanie zużywamy około 15 cm3.
Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania 0,1 M NH4OH, 0,1 M HCl,(słabej zasady
mocnym kwasem). Podaj jaki będzie odczyn roztworu i wyjaśnij dlaczego?
Dysocjacja słabej zasady:
NH4OH + H+ ↔ NH4+ + H2O
Następuje hydroliza:
NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+
Odczyn będzie kwaśny przyczyną tego jest hydroliza. (Narysować P.R. trochę poniżej pH=7)
Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania 0,1 M CH3COOH, 0,1 M NaOH (słabego
kwasu mocną zasadą). Podaj jaki będzie odczyn roztworu i wyjaśnij dlaczego?
Dysocjacja słabego kwasu:
CH3COOH + OH- ↔ CH3COO- + H2O
Następuje hydroliza:
CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + OHOdczyn będzie zasadowy przyczyną tego jest hydroliza. (Narysować P.R. trochę powyżej
pH=7)
Krzywe miareczkowania wieloprotonowych- NIE UCZYĆ SIĘ, nie będzie na egzaminie!!!
Pytanie: Napisz po dwa przykłady nastawienia miana HCl i NaOH na substancje
wzorcowe pierwotne. (z reakcjami).
1) Miareczkowanie zasad
a) COOH
COONa
+ 2NaOH →
COOH
COONa
(kwas szczawiowy)
+ 2 H2 O
b)
(wodoroftalan potasu)
c) kwas benzoesowy
C6H5COOH + NaOH → C6H5COONa + H2O
d) wodorojodan potasu
KH(IO3)2 + NaOH → KIO3 + NaIO3 + H2O
e) wodorowinian potasu
COOH*CHOH*CHOH*COOK
2) Miareczkowanie kwasów:
a) czteroboran sodu (boraks)
2HCL + Na2B4O7 + 5H2O → 4 H3BO3 + 2 NaCl
b) węglan sodu
2 HCl + Na2CO3 → 2NaCl + H2CO3 → 2 NaCl + H2O + CO2
c) szczawian sodu
d) wodorowęglan potasu
e) tlenek rtęci
HgO + 4KI + H2O → K2HgI4
REDOKSYMETRIA
Redoksymetria - opiera się na reakcjach utleniania i redukcji, reakcje te zachodzą wolniej niż
reakcje zobojętniania, dlatego też bardzo często przeprowadzamy je na gorąco.
MANGANOMETRIA
Roztwór mianowany:
KMnO4
Wskaźnik:
MnO4Pytanie: Napisz reakcje połówkowe redukcji jonu MnO4- w środowisku kwaśnym,
obojętnym i alkalicznym (zasadowym).
a) Kwaśne:
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4 H2O
b) Obojętne:
MnO4- + 2 H2O + 3e- = MnO2 + 4OHc) Alkaliczne:
MnO4- + e- = MnO42WSKAŹNIKI W REDOKSYMETRII:
Wskaźniki dzielimy na specyficzne i redoksowe.
Pytanie: Wymień rodzaje wskaźników redoks i podaj przykłady.
Cerometria → cer(IV)
Jodometria → 1% roztwór skrobi
Bromianometria → oranż metylowy
Wskaźniki redoksowe zmieniają barwę w zależności od potencjału redoks układu. Barwa
wskaźnika zredukowana jest inna niż utleniona.
Przykłady:
Wskaźnik
Barwa zredukowana Barwa utleniona Standardowy potencjał
redoks przy pH=0 ,[V]
Błękit NiluA Bezbarwna
Niebieska
0,41
Ferroina
Czerwona
Niebieskawa
1,2
Difenyloamina Bezbarwna
Fioletowa
0,76
Stosuje się też wskaźniki nieodwracaklne np. oranż metylowy (Sb3+-KBrO3), wydzielony Br2
odbarwia oranż.
Przykłady oznaczeń manganometrycznych:
Pytanie: Napisz wszystkie reakcje zachodzące przy manganometrycznym oznaczaniu
żelaza II i żelaza III. Podaj wskaźnik.
I Etap → redukcja jonów żelaza III do żelaza II
Reduktor→ chlorek cyny II
2Fe3+ + Sn2+ = Fe2+ + Sn4+
II Etap → usunięcie nadmiaru SnCl2
SnCl2 + 2 HgCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4
kalomel
(SnCl2 + HgCl2 → SnCl4+ Hg) →
III Etap- przed miareczkowaniem za pomocą KMnO4 dodajemy mieszaniny składającej się z
MnSO4, H2SO4, H3PO4 (mieszanina Zimmermanna- Reinhardta)
Pytanie: Podaj skład mieszaniny Zimmermanna- Reinhardta i rolę poszczególnych
składników.
MnSO4 - obniża potencjał redoks, aby zapobiec utlenianiu jonów chlorkowych za pomocą
MnO4-; jest autokatalizatorem.
H2SO4 - żeby było środowisko kwaśne
H3PO4 - powoduje kompleksowanie jonów Fe3+
IV Etap miareczkowania:
MnO4- + 5Fe2+ +8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
Pytanie: Podaj dwa przykłady nastawiania miana nadmanganianu na substancje
pierwotne.
1) 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O/*2
C2O42- = 2CO2 + 2e-/*5
2)5 As2O3 + 4 MnO4- + 12H+ = 5As2O5 + 4Mn2+ + 6H2O
W H2O mamy:
5HAsO2 + MnO4- + H+ + 2H2O = 5H2AsO4- + 2Mn2+
JODOMETRIA
Wskaźnik: skrobia.
Jodometrię dzielimy na dwie grupy:
1) Miareczkowanie bezpośrednie, mianowanym roztworem jest jod.
J2 + 2e- → 2J- (S2-, SO32-, S2O32-, As(III), Sn2+)
J2/2I- = 0,535 V
2) Pośrednie- mianowanym roztworem jest tiosiarczan sodu.
2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I- (bromiany, H2O2, Cu(II), Fe(III))
potencjał 0,535 V
W jodometrii jony wodorowe do pH = 9 nie wpływają na wynik.
Nastawianie miana (z tego też może być pytanie) jodu. Jod sublimowany dwa razy jest
substancją wzorcową.
1) Na arszenik:
2J2 + As2O3 + 2H2O = As2O5 + 4HI
2) Na mianowany Na2S2O3:
2S2O32- + I2 = S4O62- + 2INastawienie miana tiosiarczanu
1) Na dichromian- K2Cr2O7(substancja wzorcowa pierwotna):
Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2 Cr3+ + 3I2 + 7H2O
Wydzielony jod odmiareczkowujemy według reakcji:
2S2O32- + I2 = S4O62- + 2INastawianie miana tiosiarczanu nie jest reakcją bezpośrednio zachodzącą między
dichromianem i tiosiarczanem!!!
2) Na mianowany KMnO4 :
2MnO4- + 10I- + 16H+ = 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O
Wydzielony jod odmiareczkowujemy według reakcji:
2S2O32- + I2 = S4O62- + 2INastawienie miana na tiosiarczanu na mianowany roztwór KMnO4 również zachodzi
dwuetapowo.
Nastawienie miana tiosiarczanu na miedź:
a) 2Cu2+ + 4J- = 2CuI + I2
b) 2S2O32- + I2 = S4O62- + 2ICEROMETRIA
W cerometrii roztworem mianowanym jest siarczan ceru(IV), jest to żółty roztwór
Ce(SO4)2. Wskaźnikiem jest jon ceru (IV), ma barwę żółtą.
CHROMIANOMETRIA
W chromianometrii roztworem mianowanym jest K2Cr2O7. Wskaźnikiem jest difenyloamina.
Środowisko HCl:
Cr2O72- + 14H+ + 6e- → 2 Cr3+ + 7H2O
Eo =1,36V
Roztwory nieograniczenie trwałe.
Oznaczamy: Fe(II), W(III), SO32Pytanie: Oznaczanie żelaza (II) i żelaza (III) w chromianometrii.
1)I Etap- Redukcja żelaza (III) do żelaza (II) (za pomocą SnCl2)
2Fe3+ + Sn2+ = Fe2+ + Sn4+
2) II Etap → usunięcie nadmiaru SnCl2
SnCl2 + 2 HgCl2 = Hg2Cl2 + SnCl4
kalomel
(SnCl2 + HgCl2 → SnCl4+ Hg) →
3)III Etap: Dodajemy mieszaniny kwasu siarkowego i forforowego.
kwas siarkowy- odpowiada za odpowiednie pH.
kwas fosforowy- powoduje kompleksowanie jonów Fe3+
4) IV Etap- miareczkowanie:
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ → 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
BROMIANOMETRIA
W bromianometrii roztworem mianowanym jest bromian potasu. Wskaźnikiem jest oranż
metylowy, który jest niszczony na skutek wydzielania się wolnego bromu. W środowisku
kwasowym bromian jest silnym utleniaczem i reaguje z substancjami redukującymi zgodnie z
równaniem.
BrO3- + 6H+ + 6e- ↔ Br- + 3H2O 1 etap
2Br- ↔ Br2 + 2e2 etap
BrO3- + 5 Br- + 6H+ → 3Br2 + 3H2O
Oznaczamy: Sn2+, Fe2+, Sb3+, As3+. Oznaczamy również anilinę, fenol.
Pytanie: Co wpływa na potencjał redoks w roztworach analizowanych
redyksometrycznie? Oraz podaj przykłady.
1) pH (stężenie jonów wodorowych, ale tylko wtedy, gdy jony wodorowe biorą udział w
reakcji!!!) → w manganometrii, w chromianometrii.
2) kompleksowanie.
3) wytrącanie trudno rozpuszczalnych osadów.
Przykłady:
ad 1 Manganometria
E = Eo + (0,059/5)log([MnO4-][H+]8/[Mn2+])
ad2 Kompleksowanie
E = Eo + (0,059/1)log([Fe3+]/[Fe2+])
Możemy kompleksować formę utlenioną lub zredukowaną.
Jeśli kompleksujemy formę utlenioną to potencjał będzie malał, jeśli zredukowaną to będzie
wzrastał.
ad 3 Wytrącanie trudno rozpuszczalnych osadów.
I2/2J- ≈ 0,53 V
Cu2+/Cu+ ≈ 0,17 V
Przykład wpływu trudno rozpuszczalnego osadu na potencjał redoks jest wyraźnie pokazany
na przykładzie jodometrycznego oznaczania miedzi, okazuje się ponieważ iloczyn
rozpuszczalności CuI jest rzędu 10-13, to formę zredukowaną możemy pominąć w
obliczeniach. Dlatego też stężenie miedzi (I) jest do pominięcia. Dlatego okazuje się też, że w
1M roztworze potencjał wzrośnie do ≈0,7V.
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)