Перманганатометрия

В основе метода перманганатометрии лежит реакция окисления ионом МnО₄⁻ . Окисление можно проводить в кислой, нейтральной и щелочной средах. При реакции в кислой среде марганец (VII) восстанавливается до марганца (II) и малиново-фиолетовая окраска раствора перманганата обесцвечивается:

МnО₄⁻ + 8Н⁺ ↔ Мn²⁺ + 4Н₂О.

Марганец принимает 5 электронов, следовательно, эквивалент КМnО₄ в данном случае 1/5 КМnО₄.

При окислении в щелочной или нейтральной среде марганец (VII) восстанавливается до марганца (IV), а именно до МnО₂ или марганцовистой кислоты МnО(ОН)₂:

МnО₄⁻ + 3Н₂О + 3ē ↔ МnО(ОН)₂ + 4ОН⁻ ;

МnО₄⁻ + 4Н⁺ + 3ē ↔ МnО₂ + 2 Н₂О.

Ион МnО₄⁻ принимает здесь 3 электрона. Следовательно, эквивалент КМnО₄ в этих реакциях ‑ это условная частица 1/3 КМnО₄.

В сильнощелочной среде МnО₄⁻ окисляется до манганат-иона

МnО₄⁻ + ē ↔ МnО₄²⁻ .

В перманганатометрии реакцию почти всегда проводят в кислой среде, т.к в результате реакции образуются почти бесцветные ионы Мn²⁺. При окислении в щелочной или нейтральной средах выпадает темно-бурый осадок МnО₂, сильно затрудняющий фиксирование КТТ. Кроме того, окислительная способность КМnО₄ в кислой среде гораздо выше ( = +1, 5 В), чем в щелочной ( = + 0, 59 В). Поэтому количество титруемых им восстановителей в первом случае значительно больше, чем во втором.

Рабочий раствор КМnО₄ неустойчив из-за реакции с водой, катализируемой диоксидом марганца и на свету:

4МnО₄⁻ + 2 Н₂О ↔ 4МnО_2¯ + 3O₂^­ + 4OH⁻ .

Поэтому растворы КМnО₄ следует готовить, используя чистую воду (органические примеси в воде могут реагировать с КМnО₄ и давать МnО₂, ускоряющий разложение реагента), отфильтровать от и хранить в тёмных склянках; раствор выдерживают 7-12 дней для окончания протекания всех процессов, а затем стандартизируют. Так как КМnО₄ окисляет резину, корковые пробки, фильтровальную бумагу, то нельзя фильтровать раствор КМnО₄ через бумажный фильтр, Необходимо использовать стеклянные фильтры или сливать раствор сифоном. Раствор КМnО₄ хранят в непрозрачной бутыли в темном месте, так как свет ускоряет его разложение.

Титр раствора КМnО₄ устанавливают по щавелевой кислоте Н₂С₂О₄· 2Н₂O или оксалату натрия Nа₂С₂О₄. Титрование перманганатом калия проводят без индикатора, используя 0, 05 М раствор эквивалента 1/5КМnО₄.