Τιτλοδότηση αλατιού Mohr

Να συγκρίνετε την ισχύ ενός συγκεκριμένου διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου με ένα τυπικό διάλυμα θειικού αμμωνίου σιδήρου (άλας Mohr) προκειμένου να εκτιμηθεί η ισχύς του.

Με την παρουσία θειικού οξέος, το υπερμαγγανικό κάλιο είναι ένα ισχυρό οξειδωτικό, σύμφωνα με τη θεωρία. Το άλας Mohr είναι ένα διπλό άλας που σχηματίζει μια μονή κρυσταλλική δομή και έχει τον τύπο (NH4)2. FeSO4. 6Η2Ο. Είναι επίσης γνωστό ως αλάτι του Mohr. Το άλας του Mohr αναφέρεται με τη χημική του ονομασία ως θειικό αμμώνιο σίδηρο.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι σε αυτή την τιτλοδότηση, το άλας Mohr χρησιμεύει ως αναγωγικός παράγοντας και το υπερμαγγανικό κάλιο χρησιμεύει ως οξειδωτικός παράγοντας. Η αντίδραση μεταξύ του άλατος του Mohr και του υπερμαγγανικού καλίου ταξινομείται επομένως ως αντίδραση οξειδοαναγωγής. Η διαδικασία λαμβάνει χώρα επειδή το ιόν σιδήρου από το άλας του Mohr οξειδώνεται και το ροζ μαγγάνιο που περιέχεται στο υπερμαγγανικό κάλιο, το οποίο βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης +7, ανάγεται στο άχρωμο ιόν μαγγανίου (Mn2+).

Αυτή η ογκομέτρηση βασίζεται σε τιτλοδοτήσεις οξείδωσης-αναγωγής, οι οποίες πραγματοποιούνται σε εργαστήριο. Όταν χρησιμοποιείται θειικό οξύ για την τιτλοδότηση διαλύματος θειικού αμμωνίου σιδήρου έναντι διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου παρουσία όξινου μέσου, τα αποτελέσματα είναι θετικά. Είναι ζωτικής σημασίας η χρήση όξινων μέσων προκειμένου να αποτραπεί η καθίζηση οξειδίου του μαγγανίου. Είναι γνωστό ως τιτλοδότηση υπερμαγγανικού σε αυτήν την περίπτωση επειδή το KMnO4 λειτουργεί ως αυτοδείκτης στην αντίδραση.

Πείραμα 

Προσδιορίστε τα υλικά που θα χρειαστείτε.

1. Το άλας του Mohr είναι ένας τύπος αλατιού (θειικό σίδηρο αμμώνιο)
2. Διάλυμα υπερμαγγανικού (υπερμαγγανικό κάλιο)
3. Το θειικό οξύ πρέπει να αραιωθεί.
4. Χημική ισορροπία
5. Μπυρέτα
6. Στάση για την προχοΐδα
7. Πιπέτα
8. Φιάλη με κωνικό σχήμα
9. Διοχέτευση
10. μια φιάλη για μέτρηση
11. Μπουκάλι για ζύγισμα
12. Το λευκό χρώμα χρησιμοποιείται στο πλακάκι.
13. Burnet
14. Η συρμάτινη γάζα είναι ένας τύπος γάζας που είναι κατασκευασμένος από σύρμα.

Ρύθμιση της συσκευής:

Στην προχοΐδα χρησιμοποιήθηκε διάλυμα KMnO4.

Σε μια κωνική φιάλη, συνδυάστε 10 mL θειικού αμμωνίου σιδήρου (άλας Mohr) με 1 mL δείκτη θειικού οξέος (Δείκτης θειικού οξέος – δείκτης αυτοπροστασίας) (KMnO4)

Σημείο χωρίς επιστροφή – Άχρωμο έως μόνιμο απαλό ροζ χρώμα

Τιτλοδότηση αλάτων Mohr με χρήση KMnO4

Διαδικασία:(α) Προετοιμάστε ένα πρότυπο διάλυμα θειικού αμμωνίου 0,05M ακολουθώντας τα ακόλουθα βήματα:

Για να προσδιορίσετε την ποσότητα του αλατιού Mohr που απαιτείται για 250 ml διαλύματος με κανονικότητα 0,05 N, χρησιμοποιήστε τον ακόλουθο τύπο:

Η μοριακή μάζα του άλατος mohr είναι 392 g/mol (γραμμάρια ανά mole).

Αντοχή =Κανονικότητα x Ισοδύναμο βάρος =(1/20) x 392 =19,6 g/L Αντοχή =Κανονικότητα x Ισοδύναμο βάρος

Κατά την παρασκευή 250 mL διαλύματος άλατος N/20 Mohr, η απαιτούμενη ποσότητα άλατος Mohr είναι (19,6/1000) x 250 =4,9 γραμμάρια (μοριακό βάρος).

Χρησιμοποιώντας μια χημική ζυγαριά, ζυγίστε ένα άδειο ποτήρι ρολογιού για να δείτε πόσο ζυγίζει.

Μετρήστε και καταγράψτε το βάρος 4,9 g αλατιού Mohr σε ένα χημικό ζυγό.

Χρησιμοποιήστε ένα χωνί για να βάλετε το αλάτι Mohr στη δοσομετρική φιάλη και, στη συνέχεια, πετάξτε το χωνί.

Αφαιρέστε το χωνί από τη φιάλη και πλύντε το με απεσταγμένο νερό ενώ διατηρείτε το χωνί στη θέση του.

Χρησιμοποιώντας καθαρό νερό, φέρτε το διάλυμα μέχρι το καθορισμένο σημείο και ελέγξτε ότι το αλάτι του Mohr έχει διαλυθεί πλήρως.

Σε αυτό το διάλυμα χρησιμοποιείται ένα πρότυπο διάλυμα άλατος Mohr 0,05 N.

Για να συγκριθεί το διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου με το συμβατικό διάλυμα θειικού σιδήρου αμμωνίου (άλας Mohr), χρησιμοποιήθηκε η ακόλουθη διαδικασία:

Πλύνετε και ξεπλύνετε την προχοΐδα και την πιπέτα με απεσταγμένο νερό πριν τις ξεπλύνετε με το διάλυμα που θα τοποθετήσετε μέσα τους.

Χρησιμοποιώντας το διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου, ξεπλύνετε την προχοΐδα και στη συνέχεια γεμίστε την προχοΐδα με το διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου.

Η προχοΐδα πρέπει να στερεωθεί στη βάση της προχοΐδας και το λευκό πλακίδιο θα πρέπει να τοποθετηθεί κάτω από την προχοΐδα για να εντοπίσει κατάλληλα το άκρο.

Αφαιρέστε την πιπέτα και την κωνική φιάλη από το διάλυμα και ξεπλύνετε με κανονικό διάλυμα θειικού σιδήρου.

Μεταφέρετε με σιφώνιο 10 ml τυπικού διαλύματος άλατος Mohr's 0,05 N στην κωνική φιάλη χρησιμοποιώντας ένα αποστειρωμένο άκρο.

Θα πρέπει να προστεθεί θειικό οξύ στον δοκιμαστικό σωλήνα για να αποφευχθεί η οξείδωση του μαγγανίου και ο σχηματισμός διοξειδίου του μαγγανίου.

Σημειώστε διανοητικά την αρχική ένδειξη στην προχοΐδα πριν ξεκινήσετε τη διαδικασία τιτλοδότησης.

Η διαδικασία τιτλοδότησης έχει τώρα ξεκινήσει. τιτλοδοτήστε το διάλυμα έναντι του διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου ενώ περιστρέφετε απαλά το διάλυμα στη φιάλη.

Αρχικά, χρησιμοποιείται θειικός σίδηρος αμμώνιος για την αφαίρεση του πορφυρού χρώματος του KMnO4 από το διάλυμα. Η εμφάνιση ενός μόνιμου ροζ χρώματος υποδηλώνει την ολοκλήρωση της διαδικασίας.

Συνεχίστε τη διαδικασία τιτλοδότησης μέχρι να επιτευχθούν οι αντίστοιχες τιμές.

Ο άνω μηνίσκος πρέπει να σημειώνεται στις ενδείξεις της προχοΐδας.

Σημειώστε την ένδειξη και καταχωρίστε την στον πίνακα παρατήρησης που παρέχεται παρακάτω για να υπολογίσετε πόσο KMnO4 υπάρχει στο διάλυμα.

Συμπεράσματα 

Επομένως μπορούμε τελικά να συμπεράνουμε ότι η μοριακότητα του παρεχόμενου διαλύματος KMnO4 είναι γραμμομόρια ανά λίτρο διαλύματος. Η συγκέντρωση του διαλύματος υπερμαγγανικού καλίου στο δείγμα είναι g/L. Επειδή το υπερμαγγανικό κάλιο είναι μια μαύρη ένωση, είναι σημαντικό να διαβάσετε προσεκτικά τον επάνω μηνίσκο. Πριν χρησιμοποιήσετε την πιπέτα και την προχοΐδα, ξεπλύνετε καλά. Η οξίνιση του υπερμαγγανικού καλίου πρέπει να επιτυγχάνεται με ασθενές θειικό οξύ. Πριν ξεκινήσετε το πείραμα, καθαρίστε καλά όλη τη συσκευή με απεσταγμένο νερό και στη συνέχεια ξεπλύνετε καλά με το διάλυμα που θα χρησιμοποιηθεί σε αυτές. Μόλις φτάσει στο τελικό σημείο, θα πρέπει να λάβει σωστές μετρήσεις αντί να συμβιβαστεί με μέτρια αποτελέσματα. Δεν συνιστάται η χρήση προχοΐδας από καουτσούκ φελλού, καθώς μπορεί να επηρεαστεί από το KMnO4. Κατά τη λήψη των μετρήσεων της προχοΐδας, χρησιμοποιήστε την κάρτα αντιπαράλληλης ή την κάρτα αυτόματης παράλλαξης. Δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται περισσότερα από δύο δεκαδικά ψηφία κατά τον υπολογισμό της ισχύος μιας άγνωστης λύσης.