Перманганатометрия . Определение железа (II)

Метод перманганатометрии основан на применении в качестве рабочего раствора перманганата калия. Ионы MnO₄^- являются сильными окислителями, они восстанавливаются в зависимости от рН среды: до Mn²⁺ в сильнокислой среде, до MnO(OH)₂ в слабокислой, нейтральной или слабощелочной среде и, наконец, до MnO₄^2- в сильнощелочной среде.

При титровании в кислых растворах протекает реакция:

MnO₄^- + 8 H⁺ + 5 ē «Mn²⁺ + 4 H₂O.

Окислительно-восстановительный потенциал данной системы существенно зависит от концентрации ионов водорода в растворе:

Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы MnO₄^-/Mn²⁺ при рН 0 равен 1, 51 В, а f _экв.(KMnO₄) = 1/5.

Титр раствора KMnO₄ устанавливают по щавелевой кислоте H₂C₂O₄ ^. 2H₂O, оксалату натрия Na₂C₂O₄, мышьяковистому ангидриду As₂O₃, гексацианоферрату (II) калия K₄[Fe(CN)₆] ^. 3H₂O и некоторым другим веществам.

Наиболее часто в качестве установочных веществ используют щавелевую кислоту и её соли, так как они легко могут быть очищены от примесей перекристаллизацией из воды.

Реакция KMnO₄ с H₂C₂O₄ протекает согласно следующему суммарному уравнению:

5 C₂O₄^2- + 2 MnO₄^- + 16 H⁺ «10 CO₂ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O

(C₂O₄^2- - 2 ē «2 CO₂, f _экв.(H₂C₂O₄) = ½).

При использовании раствора перманганата калия в качестве титранта можно определять ионы железа, пероксид водорода, оксалаты и др. Конечную точку титрования определяют без индикатора по появлению собственной фиолетовой окраски перманганата.

Определение содержания железа в какой-либо соли железа, например, в железном купоросе FeSO₄ ^. 7H₂O или соли Мора (NH₄)₂SO₄ ^. FeSO₄ ^. 6H₂O, обычно проводят прямым титрованием раствором перманганата калия в кислой среде:

5 Fe²⁺ + MnO₄^- + 8 H⁺ «5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O.