3 氧化还原滴定的应用 一、高锰酸钾法
在强酸性溶液中氧化性最强
= 1.51V,产物为Mn2+;在弱酸性至弱碱性中 = 0.58 V,产物为MnO2;在强碱性中
= 0.56 V,产物为MnO4-。可直接或间接测定许多无机物和有机物。
1.标准溶液的配制与标定(间接法配制标准溶液)
加热煮沸→ 暗处保存(棕色瓶) →过滤除去MnO2 →标定
基准物有Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、As2O3和纯铁丝等。
例:标定反应:2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
注意点:(三度一点)
① 速度:该反应在室温下反应速度极慢,利用反应本身所产生的Mn2+起自身催化作用加快反应进行,
② 温度:常将溶液加热到70~80 ℃,反应温度过高会使C2O42-部份分解,低于60℃反应速度太慢;
③ 酸度:保持一定的酸度(0.5~1.0mol/L H2SO4),为避免Fe3+诱导KMnO4氧化Cl-的反应发生,不使用HCl提供酸性介质。
④ 滴定终点:微过量高锰酸钾自身的粉红色指示终点(30秒不退)。
2.应用示例
例:高锰酸钾法测钙
Ca2+ + C2O42-—→CaC2O4↓—→陈化处理—→过滤、洗涤—→酸解(热的稀硫酸)—→ H2C2O4 —→滴定(KMnO4标液)
均相沉淀:先在酸性溶液中加入过量(NH4)2C2O4,然后滴加稀氨水使pH值逐渐升高,控制pH在3.5~4.5,使CaC2O4沉淀缓慢生成,避免生成Ca(OH)C2O4和Ca(OH)2。得纯净粗大的晶粒
例:返滴定法测定甲酸
有些物质不能用KMnO4溶液直接滴定,可以采用返滴定的方式。例如在强碱性中过量的KMnO4能定量氧化甘油、甲醇、甲醛、甲酸、苯酚和葡萄糖等有机化合物。测甲酸的反应如下:
MnO4- + HCOO- + 3OH- = CO3- + MnO42- + 2H2O
反应完毕将溶液酸化,用亚铁盐还原剂标准溶液滴定剩余的MnO4- 。根据已知过量的KMnO4和还原剂标准溶液的浓度和消耗的体积,即可计算出甲酸的含量。