phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT 4 Các lưu ý khi sử dụng PP permanganat Phản ứng chậm ở nhiệt độ thường và khi chưa có Mn 2+ làm xúc tác... qua trung gian I 2 PP CHUẨN

5 0

4 0

3 0

2 0

1 0

Burette (C)

Erlen (X)

BÀI 7.3.2

PHƯƠNG PHÁP

CHUẨN ĐỘ OXY HÓA –

KHỬ

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT

1) MnO 4 là chất có tính oxy hóa mạnh trong môi

trường acid :

MnO 4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O E o = 1,51 V (a) MnO 4 + 4H + + 3e → MnO 2 + 2H 2 O E o = 1,69 V(b)

2) MnO 4 có màu hồng rõ trong DD nên còn đóng vai trò chỉ thị giúp nhận biết điểm kết thúc phản ứng

(a) được dùng nhiều hơn (b) vì tạo thành Mn 2+ :

*Không màu (dễ nhận điểm cuối)

*Có tác dụng xúc tác dương (giúp cho phản ứng xảy

ra nhanh hơn)

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT

3) Phương pháp thường được dùng để:

Chuẩn độ trực tiếp các chất có tính khử như Fe 2+ , (COO) 2 2, H 2 O 2

MnO 4 + 8H + + 5e → Mn 2+ + 4H 2 O

Fe 2+ 1e → Fe 3+

H 2 O 2  2e → O 2

C 2 O 4 2  2e → 2CO 2

5

) ( 4

4







MnO M

Đ

MnO

1

) ( 2

2







Fe M Đ

Fe

2

) ( 2 42

2 4 2







O C M Đ

O C

) (H2O2 M

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT

Chuẩn độ gián tiếp các chất có tính oxy hóa như

Fe 3+ (sau khi khử thành Fe 2+ )

5

) ( 4

4







MnO M

Đ MnO

Chất khử

Fe 3+

Fe 2+

1

)

( 3

3







Fe M

Đ

Fe

Số đương lượng Fe 3+ = Số đương lượng MnO 4

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT

Chuẩn độ ngược, ví dụ hoà tan MnO 2 bằng lượng

(COO) 2 2 thừa và chuẩn độ lượng thừa (COO) 2 2 bằng MnO 4

5

) ( 4

4







MnO M

Đ MnO

2

)

( 2 42

2 4 2







O C M Đ

O C

(COO) 2 2

MnO 4

MnO 2

Số đl MnO = Số đl(COO) 2  Số đl MnO 

MnO 2 + 2e +4H + → Mn 2+ + 2H 2 O

2

)

2

MnO M

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP PERMANGANAT

4) Các lưu ý khi sử dụng PP permanganat

Phản ứng chậm ở nhiệt độ thường và khi chưa có

Mn 2+ làm xúc tác Do đó, thường chuẩn độ ở t o ~60 o C và chuẩn thật chậm lúc đầu

Dung dịch KMnO 4 không bền theo thời gian

4KMnO 4 + 2H 2 O  MnO 2 + 3O 2 + 4OH

Nên dùng H 2 SO 4 loãng tạo môi trường acid

Không dùng HCl tạo môi trường vì :

2 MnO 4 +10Cl + 16H +  5Cl 2 + 2Mn 2+ + 8H 2 O

50 40 30 20 10 0

50 40 30 20 10 0

5,00 ml

dd H 2 C 2 O 4

0.0200N

+

20 ml

nước nóng

+

5 ml

Dd KMnO 4

Màu hồng nhạt Chuẩn độ DD KMnO 4

bằng H 2 C 2 O 4

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP DICHROMATE

1) Cr 2 O 7 2 có tính oxy hóa mạnh / môi trường acid:

Cr 2 O 7 2 + 6e + 14H +  2Cr 3+ + 7H 2 O

E o (Cr 2 O 7 2/2Cr 3+ ) = 1,33 V Có thể dùng HCl, H 2 SO 4 loãng tạo môi trường H +

2) Chất chỉ thị thường dùng :

Diphenylamin (= 0,76 V) hay diphenylamin sulfonat

Ba (= 0,85 V)

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

3) Phương pháp thường được dùng để:

Chuẩn độ trực tiếp chất khử như Fe 2+

6

)

2 7 2







O Cr M

Đ

O Cr

1

)

2







Fe M

Đ

Fe

PHƯƠNG PHÁP DICHROMATE

Cr 2 O 7 2

I

I 2

)

2 3







SO M

ĐSO

1

)

( 2 32

2 3 2







O S M Đ

O S

SO 3 2  2e → SO 4 2

2S 2 O 3 2  2e → 2S 4 O 6 2

6

)

( 2 72

2 7 2







O Cr M

Đ

O

Cr

Chuẩn độ gián tiếp các ion có tính khử ( SO 3 2 ,

S 2 O 3 2 , ) qua trung gian I 2

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP DICHROMATE

5,00 ml

ddK 2 Cr 2 O 7

+

20 ml

nước cất

+

5 ml

HCl (1:1)

Mất màu xanh

50 40 30 20 10 0

5ml dd KI 10%

Dd

Na 2 S 2 O 3

50 40 30 20 10 0

Dd

Na 2 S 2 O 3

3-4 giọt Hồ tinh bột Chuẩn độ DD Na 2 S 2 O 3 bằng

K 2 Cr 2 O 7

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP IOD

1) I 2 có tính oxy hóa trong môi trường trung tính

hay acid nhẹ

I 2 + I + 2e  3I (E o = 0,545 V)

2) Chất chỉ thị là hồ tinh bột tạo hợp chất màu xanh với I 2 khi chỉ thị có nồng độ 2.105 M (chỉ cho hồ tinh bột vào dung dịch khi lượng I 2 còn rất ít, nếu không

I 2 sẽ bị hấp phụ trên hạt tinh bột gây sai số)

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP IOD

3) Phương pháp thường được dùng để:

Chuẩn độ trực tiếp các chất khử như S 2 O 3 2, Sn 2+ ,

SO 3 2, AsO 3 3

Chuẩn độ gián tiếp các chất có tính oxy hóa như Br 2 ,

Cl 2 , MnO 4, Cr 2 O 7 2, ClO 3, Cu 2+ , H 2 O 2 , Fe 3+ bằng

cách cho dung dịch muốn chuẩn độ tác dụng với

lượng thừa I Phản ứng tạo I 2 , chuẩn độ I 2 bằng

dung dịch chuẩn S O 2

PP CHUẨN ĐỘ OXY HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP IOD 4) Sai số hệ thống của PP Iod:

Chuẩn độ ở môi trường quá acid sẽ phá hủy hồ tinh bột và có thể có phản ứng phụ :

S 2 O 3 2 + 2H +  H 2 SO 3 + S

I 2 rất dễ thăng hoa nên dd kém bền, cần chuẩn độ trong bình có nắp, pha loãng dd và giữ dd ở nhiệt độ thường (I 2 chỉ tan trong nước ở dạng phức I 3 do đó cần pha I 2 trong lượng KI thích hợp)

Nếu môi trường quá baz có thể tạo phản ứng phụ :

I 2 + OH  I + IO + H 2 O

3IO  2I + IO 3