3.3.1.1. Приготування розчину оксалатної кислоти

Оксалатна кислота Н₂С₂О₄2Н₂О окислюється розчином перманганату калію:

С₂О₄^2- - 2е^-  2СО₂

При окисленні кожний йон С₂О₄^2- втрачає два електрони, отже, фактор еквівалентності для оксалатної кислоти дорівнює 1/2 частини молекулярної маси (63,034 г).

Таким чином, для приготування 250 мл 0,05 моль-екв/л розчину оксалатної кислоти слід взяти наважку :

m_о.к.=0,052500,063034=0,7876 г.

Відважте на аналітичних терезах (з точністю до четвертого знаку) близьку до теоретично розрахованої (0,7876 г) кількості оксалатної кислоти. Розчиніть у дистильованій воді, кількісно перенесіть у мірну колбу на 250 мл і доведіть об’єм водою до риски, після чого розчин у колбі старанно перемішайте.

Концентрацію розчину оксалатної кислоти визначають за формулою:

де С_о.к. - концентрація оксалатної кислоти, моль/л

V_о.к. - об’єм оксалатної кислоти, в мл

m - наважка кислоти, г

M_о.к.. – молекулярна кислота оксалатної кислоти,

f – фактор еквівалентності.

3.3.1.2. Приготування робочого розчину перманганату калію

При титруванні розчином перманганату в кислому середовищі фактор еквівалентності KMnO₄ дорівнює 1/5. Отже, для приготування 500 мл 0,05 моль-екв/л розчину слід взяти наважку:

m=0.055000.0313 = 0.7902  0.8 г.

Відважте на технічних терезах близько 0,8 г KMnO₄. Відміряйте циліндром 500 мл дистильованої води і біля 250 мл її нагрійте майже до кипіння. Невеликими порціями гарячої води обробляйте наважку KMnO₄, час від часу зливаючи в чисто вимиту й промиту дистильованою водою склянку на 500 мл. Розчинивши таким чином всю наважку KMnO₄, долийте в ту ж саму склянку залишок води і добре перемішайте розчин. Приготовлений розчин KMnO₄ зберігають в склянці з темного скла, закритій скляною пробкою.

3.3.1.3. Стандартизація розчину перманганату калію

Дотримуючись всіх правил, відбирають піпеткою аліквоту приготовленого розчину оксалатної кислоти і переносять у конічну колбу для титрування. Добавляють 5-10 мл розчину сульфатної кислоти (1:4), нагрівають на електричній плитці до температури 70-80⁰С. При цьому треба стежити за тим, щоб стінки колби вище рівня рідини надто не нагрівались, що може призвести до розкладу оксалатної кислоти:

Н₂С₂О₄  СО₂ + СО + Н₂О

Замість нагрівання на плитці можна до розчину оксалатної кислоти долити певну кількість кип’яченої води з таким розрахунком, щоб температура суміші в колбі після цього дорівнювала 70-80⁰С. Паралельно з цим готують бюретку з розчином KMnO₄. Рівень рідини зручно встановлювати за верхнім меніском. При титруванні оксалатної кислоти перманганатом калію проходить реакція:

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄  2MnSO₄ + 10CO₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

Реакція прискорюється не тільки за рахунок нагрівання й надлишку іонів Н⁺, але й за рахунок каталізуючої дії Mn²⁺, що утворюється в процесі самої реакції. Через це перші краплини розчину перманганату знебарвлюються дуже повільно. Коли ж утвориться достатня кількість йонів Mn²⁺ , титрування йде швидко і робочий розчин можна добавляти більшими порціями.

Наприкінці титрування розчин забарвлюється в рожевий колір, який не зникає протягом 1-2 хвилин, що є ознакою кінця титрування.

Визначення треба повторити з новими кількостями розчину оксалатної кислоти ще 2-3 рази, причому розходження між окремими паралельними пробами не повинно перевищувати 0,1 мл. Визначте середній об’єм розчину KMnO₄, який пішов на титрування.

Концентрацію розчину перманганату обчислюють за рівнянням: