Chia sẻ Download
Tài liệu Phương pháp Pemanganat
/39 trang
Thành viên idoc2012

Phương pháp Pemanganat

- 12 tháng trước
953
Báo lỗi

Nguyên tắc của phương pháp: Phương pháp pemanganat dựa trên phản ứng oxi hoá của ion MnO4-. Khả năng oxi hoá của ion MnO4- phụ thuộc vào độ axit của môi trường phản ứng. Như vây khả năng oxi hóa của MnO4 trong môi trường axit lớn hơn rất nhiều so với môi trường trung tính hay kiềm.

Nội dung
Slide 1

Danh sách nhóm 9: 1. Tr n Thuỳ Linhầ

2. Nguy n Th Huy nễ ị ề

3. Ph m Th Tâmạ ị

4. Đ Đình Đ cỗ ứ

5. Nguy n Văn Dungễ

6. Nguy n Th Ph ng Thuýễ ị ươ

7. Nguy n Th Y nễ ị ế

A. Ph ng pháp Pemanganatươ

I. Nguyên t c c a ph ng pháp:ắ ủ ươ

Ph ng pháp pemanganat d a trên ph n ng oxi ươ ự ả ứ

hoá c a ion MnOủ 4-. Kh năng oxi hoá c a ion MnOả ủ 4-

ph thu c vào đ axit c a môi tr ng ph n ng.ụ ộ ộ ủ ườ ả ứ

Trong dung d ch axit:ị MnO4- + 8H+ +5e ↔ Mn2+ + 4H2O

EoMnO4-/Mn2+ = 1,51V

Trong dunh d ch axit y u, trung bình và baz :ị ế ơ MnO4- + 3e + 2H2O ↔ MnO2 + 4OH-

EoMnO4-/MnO2- = 0,588V

Trong dung d ch ki m m nh:ị ề ạ MnO4- + e ↔ MnO42- EoMnO4-/MnO42-= 0,564V

Nh v y kh năng oxi hoá c a MnOư ậ ả ủ 4- trong môi

tr ng axit l n h n r t nhi u so v i môi tr ng ườ ớ ơ ấ ề ớ ườ

trung tính hay ki m.ề

Trong môi tr ng axit s n ph m là Mn2+ không màu ườ ả ẩ

nên khi ta cho d m t l ng d KMnOư ộ ượ ư 4 thì cũng làm

cho dung d ch chuy n sang màu tím nh t, nên chính ị ể ạ

KMnO4 cũng là ch t ch th .ấ ỉ ị

Trong th c t ph ng pháp ch dùng trong môi ự ế ươ ỉ

tr ng axit m nh:ườ ạ

Đ t o môi tr ng axit ta dùng Hể ạ ườ 2SO4 ch không ứ

HCl vì Cl- kh đ c MnO4ử ượ - t o thành Clạ 2 và cũng

không dùng HNO3 vì HNO3 là ch t oxi hóa m nh ấ ạ

s làm sai k t qu chu n đ .ẽ ế ả ẩ ộ

Ph ng pháp pemanganat có u đi m là:ươ ư ể

+ không ph i dùng ch t ch thả ấ ỉ ị

+ có th dùng đ xác đ nh nhi u ch t khác ể ể ị ề ấ

nhau.

Nh c đi m: C n chu n hoá l i KMnOượ ể ầ ẩ ạ 4 vì KMnO4

không ph i là ch t g c.ả ấ ố

II. Đ b n c a KMnOộ ề ủ 4:

KMnO4 th ng không tinh khi t, bao gi cũng ườ ế ờ

ch a t p ch t là s n ph m kh MnOứ ạ ấ ả ẩ ử 2. Khi có m t ặ

MnO2 nó đóng vai trò xác tác cho s t phân hu c a ự ự ỷ ủ

MnO4-:

4MnO4- + 2H2O ↔ 4MnO2 + 3O2 +4OH-

Ngoài ra KMnO4 là ch t oxi hoá m nh, d b kh b i ấ ạ ễ ị ử ở các ch t h u c có trong n c, trong b i không khí, ấ ữ ơ ướ ụ b phân hu b i ánh sáng…ị ỷ ở Vì v y dung d ch KMnOậ ị 4 sau khi pha xong ph i l c ả ọ h t v t MnOế ế 2 và b o qu n ph i đ ng trong l có ả ả ả ự ọ màu nâu, đ y kín, tránh không đ dung d ch ti p xúc ậ ể ị ế v i b i b m ho c các ch t h u c , đ yên m t th i ớ ụ ặ ặ ấ ữ ơ ể ộ ờ gian r i m i chu n hoá tr c khi dùngồ ớ ẩ ướ Khi có m t Mnặ 2+ thì MnO4- cũng không b n do ph n ề ả

ng:ứ 2MnO4-+3Mn2++2H2O ↔ 5MnO2+4H+

Trong dung d ch axit ph n ng trên x y ra ch m ị ả ứ ả ậ

nh ng trong dung d ch trung tính ph n ng x y ra ư ị ả ứ ả

ngay t c kh c.ứ ắ

Vi c đun sôi dung d ch KMnOệ ị 4, nh t là trong môi ấ

tr ng axit, s làm phân hu KMOườ ẽ ỷ 4 nên c n l u ý ầ ư

khi xác đ nh ch t kh b ng cách chu n đ l ng d ị ấ ử ằ ẩ ộ ượ ư

KMnO4 sau khi đã đun sôi dung d ch ch t kh v i ị ấ ử ớ

KMnO4 d .ư

III. ng d ng c a ph ng pháp:Ứ ụ ủ ươ

Ph ng pháp đ c s d ng đ xác đ nh nhi u lo i ươ ượ ử ụ ể ị ề ạ

ch t vô c , h u c , các ch t kh l n oxi hoá theo ấ ơ ữ ơ ấ ử ẫ

cách chu n đ tr c ti p ho c gián ti p:ẩ ộ ự ế ặ ế

1. Chu n đ tr c ti p các ch t kh b ng ẩ ộ ự ế ấ ử ằ

pemangant:

2. Đ nh l ng ch t l ng ch t kh Fe (III):ị ượ ấ ượ ấ ử

3. Đ nh l ng gián ti p ch t oxi hóa dùng ch t kh ị ượ ế ấ ấ ử

d :ư

4. Đ nh l ng gián ti p các kim lo i t o đ c k t ị ượ ế ạ ạ ượ ế

t a oxalat:ủ

B. Bài t p v n d ng:ậ ậ ụ VD1: Chu n hóa dung d ch KMnOẩ ị 4 b ng ch t g c ằ ấ ố

axit oxalic:

Sau đây ta xét tr ng h p KMnOườ ợ 4 dùng axit

oxalic H2C2O4.2H2O

•Nguyên t c:ắ

Chu n đ tr c ti p axit oxalic trong môi tr ng axit ẩ ộ ự ế ườ

b ng KMnOằ 4, t i đi m d ng chu n đ khi d m t ạ ể ừ ẩ ộ ư ộ

gi t dung d ch KMnOọ ị 4, dung d ch s chuy n t ị ẽ ể ừ

không màu sang màu h ng:ồ

Ph ng trình chu n đ :ươ ẩ ộ

5C2O42- + 2MnO4- + 16H+ ↔ 10CO2+2Mn2+ + 8H2O

Nh ng l u ý c a ph n ng chu n đ trên:ữ ư ủ ả ứ ẩ ộ

Ph n ng lúc đ u di n ra r t ch m.ả ứ ầ ễ ấ ậ

- Khi có m t c a l ng nh ion Mnặ ủ ượ ỏ 2+ thì ph n ng x y ra ả ứ ả

r t nhanh nh t là khi đun nóng.ấ ấ

- Axit oxalic b phân h y ch m khi đun nóng nh t là khi có ị ủ ậ ấ

mu i Mnố 2+ làm xúc tác.

- KMnO4 b phân h y ch m khi đun nóng. Khi chu n đ quá ị ủ ậ ẩ ộ

nhanh và khu y tr n không đ u thì sai s này là đáng kấ ộ ề ố ể

- Ph n ng gi a KMnOả ứ ữ 4 và oxalat gây c m ng (thúc ả ứ

đ y) đ n ph n ng gi a KMnOẩ ế ả ứ ữ 4 và HCl. Tuy v y, có ậ

s có m t c a ion Mnự ặ ủ 2+ làm gi m nhi u sai s này. ả ề ố

N u chu n đ nhi t đ trên 70ế ẩ ộ ở ệ ộ oC thì HCl không

gây c n tr đ n ph n ng ngay c khi không có ion ả ở ế ả ứ ả

Mn2+.

S oxi hóa c m ng ion oxalat b i không khí:ự ả ứ ở

Cr2O42- + O2 + 2H+ ↔ H2O2 + 2CO2

H2O2 cũng b pemanganat oxi hóa và cũng tiêu th ị ụ

m t s l ng pemanganat nh oxalat nên s t o ộ ố ượ ư ự ạ

thành peoxit trên không nh h ng đ n k t qu ở ả ưở ế ế ả

chu n đ . ẩ ộ

Nh ng n u nhi t đ trên 90ư ế ệ ộ oC thì H2O2 b phân h y ị ủ

đáng k do nhi t đ , lúc đó có s oxi hóa c m ng ể ệ ộ ự ả ứ

oxalat b i không khí s nh h ng đ n k t qu ở ẽ ả ưở ế ế ả

chu n đ .ẩ ộ

•Hóa ch t, d ng c :ấ ụ ụ

- Dung d ch chu n: dung d ch axit oxalic 0,01Nị ẩ ị

- Ch t đ nh phân: dung d ch KMnOấ ị ị 4

- Môi tr ng axit: dd Hườ 2SO4 1:8

D ng c : pipet, buret, bình đ nh m c, bình tam giác, ụ ụ ị ứ

cân…

Tính toán pha hóa ch t :ấ Pha 100ml dung d ch KMnOị 4 n ng đ kho ng 0,1N:ồ ộ ả

- Cân 3,2g KMnO4 tinh khi t phân tích, hòa tan trong 1 ế lit n c c t.ướ ấ

- Đun sôi và gi dung d ch dung d ch nhi t đ h i ữ ị ở ị ở ệ ộ ơ th p h n nhi t đ sôi m t ít trong kho ng 1 giấ ơ ệ ộ ộ ả ờ

- L c dung d ch b ng chén l c th y tinh, chuy n n c ọ ị ằ ọ ủ ể ướ l c vào bình th y tinh có nút nhám đã đ c r a s ch ọ ủ ượ ử ạ b ng h n h p sunfocromic và tráng k b ng n c ằ ỗ ợ ỹ ằ ướ c t.ấ

- Đ y kín, đ t i, tránh ánh sáng m t tr i.ậ ể ố ặ ờ

Dung d ch KMnOị 4 n ng đ kho ng 0,01N: Pha ồ ộ ả loãng 10 l n t dung d ch KMnOầ ừ ị 4 0,1N trên.ở

Pha 100ml dung d ch axit oxalic Hị 2C2O4.2H2O 0,01N: naxit = 0,01/2.0,1 =0,005 (mol) maxit = 0,005.126=0,63 (g)

Cách pha: Cân chính xác 0,63 (g) axit oxalic (H2C2H2O) cho vào bình đ nh m c. Cho n c c t ị ứ ướ ấ t t vào và khu y đ u r i đ nh m c n c đ n ừ ừ ấ ề ồ ị ứ ướ ế 100ml.

Pha 100ml dung d ch axit H2SO4 1:8:ị

Pha v i t l : 1Vớ ỉ ệ H2SO4:8VH2O

L y 11,1ml dung d ch Hấ ị 2SO4 cho vào bình đ nh ị

m c. Cho t t n c c t vào và đ nh m c t i v ch ứ ừ ừ ướ ấ ị ứ ớ ạ

100ml.

•Ti n hành: TN1ế

S ¬ ®å chuÈn ®é:

dd KMnO4 n ng đ c 0,01Nồ ộ ỡ

10ml dd axit oxalic 0,01N

10ml dd H2SO4 1:8

Không màu h ng nh tồ ạ

- Dùng pipet hút chính xác 10ml dd axit oxalic cho vào bình tam giác, thêm 10ml H2SO4 1:8.

- Chu n đ b ng t t b ng dd KMnOẩ ộ ằ ừ ừ ằ 4 đ n khi ế xu t hi n màu h ng nh t b n trong 30s thì d ng ấ ệ ồ ạ ề ừ chu n đ .ẩ ộ

• (chú ý: thêm t ng gi t KMnO4 khi l c k , ch cho ừ ọ ắ ỹ ỉ ti p gi t sau khi gi t tr c đã m t màu)ế ọ ọ ướ ấ

- Ghi th tích dd KMnOể 4 đã tiêu t n, l p TN 3 l n ố ặ ầ l y k t qu trung bình.ấ ế ả

•Các b c ti n hành:ướ ế

•K t qu :ế ả Tính n ng đ c a dd KMnOồ ộ ủ 4: Ta có: CNKMnO4.VKMnO4=CNH2C2O4.VH2C2O4

Suy ra: CNKMnO4 =

Và CMKMnO4 =

CNH2C2O4.VH2C2O4 VKMnO4

CNKMnO4 5

•Ti n hành: TN2ế

S ¬ ®å chuÈn ®é:

dd KMnO4 n ng đ c 0,01Nồ ộ ỡ

10ml dd axit oxalic 0,01N

10ml dd H2SO4 1:8

Không màu h ng nh tồ ạ

•Các b c ti n hành:ướ ế -Dùng pipet hút chính xác 10ml dd axit oxalic cho vào bình tam giác, thêm 10ml H2SO4 1:8 r i đun nóng lên ồ 80-90oC. -Chu n đ b ng t t b ng dd KMnOẩ ộ ằ ừ ừ ằ 4 đ n khi xu t ế ấ hi n màu h ng nh t b n trong 30s thì d ng chu n ệ ồ ạ ề ừ ẩ đ .ộ (chú ý: thêm t ng gi t KMnO4 khi l c k , ch cho ừ ọ ắ ỹ ỉ ti p gi t sau khi gi t tr c đã m t màu)ế ọ ọ ướ ấ -Ghi th tích dd KMnOể 4 đã tiêu t n, l p TN 3 l n l y ố ặ ầ ấ k t qu trung bình.ế ả

•K t qu :ế ả Tính n ng đ c a dd KMnOồ ộ ủ 4: Ta có: CNKMnO4.VKMnO4=CNH2C2O4.VH2C2O4

Suy ra: CNKMnO4 =

Và CMKMnO4 =

CNH2C2O4.VH2C2O4 VKMnO4

CNKMnO4 5

•Ti n hành: TN3ế

S ¬ ®å chuÈn ®é:

dd KMnO4 n ng đ c 0,01Nồ ộ ỡ

10ml dd axit oxalic 0,01N

10ml dd H2SO4 1:8

Không màu h ng nh tồ ạ

•Các b c ti n hành:ướ ế -Dùng pipet hút chính xác 10ml dd axit oxalic cho vào bình tam giác, thêm 10ml H2SO4 1:8, thêm dd KMnO4 (v i t c đ ớ ố ộ 25-30ml trong m t phút) và l c đ u cho đ n khi m t màu ộ ắ ề ế ấ hoàn toàn. -Đem đun nóng lên 55-60oC -Chu n đ b ng t t b ng dd KMnOẩ ộ ằ ừ ừ ằ 4 đ n khi xu t hi n ế ấ ệ màu h ng nh t b n trong 30s thì d ng chu n đ .ồ ạ ề ừ ẩ ộ (chú ý: thêm t ng gi t KMnO4 khi l c k , ch cho ti p gi t ừ ọ ắ ỹ ỉ ế ọ sau khi gi t tr c đã m t màu)ọ ướ ấ -Ghi th tích dd KMnOể 4 đã tiêu t n, l p TN 3 l n l y k t qu ố ặ ầ ấ ế ả trung bình.

•K t qu :ế ả Tính n ng đ c a dd KMnOồ ộ ủ 4: Ta có: CNKMnO4.VKMnO4=CNH2C2O4.VH2C2O4

Suy ra: CNKMnO4 =

Và CMKMnO4 =

CNH2C2O4.VH2C2O4 VKMnO4

CNKMnO4 5

VD2: Đ nh l ng s t b ng ph ng pháp ị ượ ắ ằ ươ pemanganat:

•Nguyên t c: ắ

S t trong t nhiên đ c chuy n vào dung d ch ắ ự ượ ể ị

d ng Feở ạ 2+. Sau đó chu n đ Feẩ ộ 2+ b ng ph ng ằ ươ

pháp chu n đ pemanganat.ẩ ộ

• Ph n ng chu n đ :ả ứ ẩ ộ

5Fe2+ + MnO4-+ 8H+ ↔ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Ph n ng trên x y ra nhanh và hoàn toàn trong ả ứ ả

dung d ch axit sunfuric. Đi m d ng chu n đ ị ể ừ ẩ ộ

chuy n t không màu sang màu h ng b n trong ể ừ ồ ề

30s.

•Hóa ch t, d ng c :ấ ụ ụ - Hoá ch t:ấ + ch t chu n: dung d ch KMnOấ ẩ ị 4 chu n (đã xác đ nh ẩ ị n ng đ VD trên)ồ ộ ở + ch t đ nh phân: dd FeSOấ ị 4 kho ng 0,1Nả + dung d ch Hị 2SO4 1:8

- D ng c : pipet, buret, bình đ nh m c, bình tam ụ ụ ị ứ giác, cân….

Tính toán pha hoá ch t:ấ Pha 100ml dung d ch axit H2SO4 1:8:ị

Pha v i t l : 1Vớ ỉ ệ H2SO4:8VH2O

L y 11,1ml dung d ch Hấ ị 2SO4 cho vào bình đ nh ị

m c. Cho t t n c c t vào và đ nh m c t i v ch ứ ừ ừ ướ ấ ị ứ ớ ạ

100ml.

• Pha 100ml dd FeSO4 n ng đ kho ng 0,1N:ồ ộ ả nFeSO4 = 0,1.0,1 = 0,01 (mol)

mFeSO4 = 0,01.152 = 1,52 (g)

Cách pha: - Cân chính xác 1,52g FeSO4 cho vào bình đ nh m c ị ứ

và cho m t ít n c c t vào l c cho tan. Cho ti p ộ ướ ấ ắ ế 20ml dd H2SO4 đ c ( 98%, d = 1,84g/ặ ml). Và đ nh ị m c n c t i v ch 100mlứ ướ ớ ạ

•Ti n hành:ế

S ¬ ®å chuÈn ®é: dd KMnO4 chu nẩ

10ml dd FeSO4

10ml dd H2SO4 1:8

Không màu h ng nh tồ ạ

Các b c ti n hành:ướ ế

- Dùng pipet l y chính xác 10ml dd FeSOấ 4 vào bình

tam giác và thêm 10ml dd H2SO4 1:8. Đun nóng lên

90oC.

- Chu n đ t t b ng dung d ch KMnOẩ ộ ừ ừ ằ ị 4 v i t c đ ớ ố ộ kho ng 1ml trong 3s, g n cu i v i t c đ 1ml trong ả ầ ố ớ ố ộ 15s. Khi th y xu t hi n màu h ng nh t b n trong ấ ấ ệ ồ ạ ề 30s thì d ng chu n đ .ừ ẩ ộ -Ghi th tích dd KMnOể 4 đã tiêu t n, l p TN 3 l n l y ố ặ ầ ấ k t qu trung bình.ế ả

•K t qu :ế ả Tính n ng đ c a s t trong dd phân tích:ồ ộ ủ ắ - Ta có : VFe2+.CNFe2+ = VKMnO4.C

N KMnO4

suy ra: CNFe2+=

=>: CMFe2+ = CNFe2+

CNKMnO4.VKMnO4 VFe2+

Slide 1 Slide 2 Danh sách nhóm 9: A. Phương pháp Pemanganat Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 II. Độ bền của KMnO4: Slide 10 Slide 11 III. Ứng dụng của phương pháp: Slide 13 B. Bài tập vận dụng: Nguyên tắc: Những lưu ý của phản ứng chuẩn độ trên: Slide 17 Slide 18 Hóa chất, dụng cụ: Slide 20 Slide 21 Slide 22 Tiến hành: TN1 Các bước tiến hành: Kết quả: Tiến hành: TN2 Slide 27 Slide 28 Tiến hành: TN3 Slide 30 Slide 31 VD2: Định lượng sắt bằng phương pháp pemanganat: Slide 33 Slide 34 Tính toán pha hoá chất: Slide 36 Tiến hành: Slide 38 Slide 39

Đơn vị chủ quản: CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ THIÊN THI
Địa chỉ: 41-43 Trần Cao Văn, P6, Q3, HCM
giấy phép MXH: 102/GXN - TTĐT