Анализ восстановителей методом дихроматометрии

1234

Восстановители методом дихроматометрии анализируют способом прямого титрования и титрованием по способу замещения.

Способом прямого титрования анализируют:

· железо в солях, рудах, сплавах;

· олово;

· уран.

Аликвоту раствора (объем пипетки) или точно взвешенную навеску в определенных условиях титруют стандартным раствором K2Cr2O7 .

Восстановители, у которых стандартный окислительно-восстановительный потенциал меньше стандартного окислительно-восстановительного потенциала пары

j 0 Fe3+ / Fe2+ = + 0,77 В,

анализируют способом замещения.

Аликвоту раствора (объем пипетки) или точно взвешенную и растворенную навеску обрабатывают раствором соли железа (III) - FeCl3 или Fe2(PO4)3. Образуется соль Fe2+ в количестве, эквивалентном анализируемому восстановителю, которую оттитровывают стандартным раствором K2Cr2O7 .

Анализ технической соли Мора

Способ титрования - прямой.

Способ взятия навески - отдельная навеска.

j 0 Cr2O72-/2Cr3+ = + 1,33 В

j 0 Fe3+ / Fe2+ = + 0,77 В

Dj = j 0 окисл - j 0 восст = 1,33 - 0,77 = 0,56 B

Химическая сущность

6(NH4)2Fe(SO4)2 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + 6(NH4)2SO4 + K2SO4 + 7H2O

Fe2+ - 1e- = Fe3+
Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

Условия титрования

1. Титрование проводят в разбавленных растворах, чтобы не мешала окраска ионов Cr3+.

2. В качестве индикатора применяют 1% раствор дифениламина в концентрированной H2SO4.

3. t = 20 °C, т.к. при нагревании Fe2+ окисляется кислородом воздуха до Fe3+.

4. Среда сернокислая или солянокислая.

Титрование проводят при рН = 0, С(Н+) = 1 моль/л, т.к. кислотность раствора влияет на величины окислительно-восстановительных потенциалов систем

Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O

5. В процессе титрования при увеличении концентрации Fe3+ будет увеличиваться окислительно-восстановительный потенциал системы Fe3+/ Fe2+.


Возможно окисление дифениламина ионами Fe3+, когда ионы Fe2+ еще не полностью оттитрованы. Чтобы этого не произошло, необходимо понизить потенциал системы. Для этого в раствор добавляют фосфорную кислоту, которая связывает ионы Fe3+ в бесцветный комплекс. При этом концентрация ионов Fe3+ уменьшается и окислительно-восстановительный потенциал системы уменьшается.

Fe2(SO4)3 + 4H3PO4 = 2H3[Fe(PO4)2] + 3H2SO4

желтый раствор бесцветный раствор




H3PO4 маскирует окраску ионов Fe3+.

Анализ лучше проводить титрованием отдельных навесок, т.к. при способе пипетирования ионы Fe2+ могут окисляться кислородом, растворенным в воде. При анализе железа в рудах, сплавах после растворения навесок в кислоте раствор пропускают через редуктор, заполненный цинком (рис.1), для восстановления Fe3+ в Fe2+ 2Fe3+ + Zn = 2Fe2+ + Zn2+ Раствор с ионами Fe2+ титруют стандартным раствором дихромата калия. рис 1. Редуктор

Пример расчета

Навеска соли Мора 0,4829 г после растворения оттитрована 15,50 мл раствора K2Cr2O7 с К0,05Н = 0,9650. Вычислить процентное содержание Fe и (NH4)2Fe(SO4)2×6H2O в образце.

Дано: m н = 0,4829 г V (K2Cr2O7) = 15,50 мл К0,05Н = 0,9650
w(Fe) = ? w((NH4)2Fe(SO4)2×6H2O) = ?

Решение:

 ‚ ƒ „ …

 - Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 1 мл раствора.
‚ - Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 15,50 мл раствора. Столько же моль-экв Fe содержится в навеске.
ƒ - Сколько г Fe содержится в навеске.
„ - Сколько г Fe содержится в 1 г образца.
… - Сколько г Fe содержится в 100 г образца или w(Fe).

 ‚ ƒ „ …

 - Сколько моль-экв K2Cr2O7 содержится в 1 мл раствора. Столько же моль-экв соли Мора эквивалентно 1 мл раствора K2Cr2O7.
‚ - Сколько г соли Мора эквивалентно 1 мл раствора K2Cr2O7 или Т (K2Cr2O7/соль Мора).
ƒ - Сколько г соли Мора эквивалентно 15,50 мл раствора K2Cr2O7. Столько же г соли Мора содержится в навеске.
„ - Сколько г соли Мора содержится в 1 г образца.
… - Сколько г соли Мора содержится в 100 г образца или w(соль Мора).


4223146723776930.html
4223197714464035.html
    PR.RU™