Перманганатометрия.

Перманганатометрическое титрование, или перманганатометрия, − метод количественного определения веществ, с применением титранта раствора перманганата калия КМnО₄.

Перманганат калия − сильный окислитель, об­ладающий интенсивной фиолетово-малиновой окраской. В зависимости от кислотности титруемого раствора окислительные свойства перманганат-иона проявляются по-разному.

В сильнокислой среде (рН≤1) перманганат-ион восстанавливается до катионов марганца Мn²⁺, которые обладают очень слабой розова­той окраской:

Стандартный ОВ потенциал редокс-пары MnO^4-, H⁺/ Мn²⁺ равен 1,51 В. По­этому кислым раствором перманганата калия можно оттитровать целый ряд восстановителей, причем большинство таких ОВP протекает с высокой скоростью. Молярная масса эквивалента перманганата калия как окислителя в кислой среде равна M(1/z КМnO₄) = M(КМnO₄)/5 = 31,608 г/моль .

В нейтральной среде перманганат-ион восстанавливает диоксида марганца МnО₂:

Е^о MnO₄^-/ МnО₂ = 0,60 В.

В сильнощелочных средах перманганат-ион восстанавливается до манганат-иона МnО₄^2-:

Перманганат калия как титрант-окислитель в нейтральных и щелочных средах практически не применяется.

Условия проведения перманганатометрического титрования:

1). Перманганатометрическое титрование проводят в сернокислой среде при концентрации ионов водорода [Н₃О⁺] =1-2 моль/л.

2). Перманганатометрическое определение проводят при комнатной температуре. Исключением является реакция перманганат-иона со щавелевой кислотой и оксалатами, которую проводят при нагревании титруемого раствора.

3). Посторонний индикатор обычно не применяют, так как сам титрант − раствор КМnO₄ − обладает интенсивной малиново-фиолетовой окраской. Прибавление одной избыточной капли титранта в ТЭ приводит к окрашиванию титруемого раствора в розовый цвет.

4) Раствор титранта к раствору определяемого вещества прибавляют медленно, по каплям для того, чтобы в растворе не было локального избытка окислителя и не протекали бы побочные процессы. Для титрования применяют бюретки со стеклянными кранами; ис­пользование резиновых трубок исключается, так как резина взаимодейст­вует с перманганатом калия.

Титрантом метода является водный раствор перманганата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,1 моль/л. Стандартизацию раствора перманганата калия проводят по Н₂С₂O₄^.2H₂О, Na₂C₂O₄, Аs₂Оз, по металлическому железу и т.д. Часто стандарти­зацию проводят по стандартному раствору щавелевой кислоты на основе реакции

2МnO₄^- +5Н₂С₂O₄ + 6Н⁺ = 2Мn²⁺ +10СО₂ + 8Н₂О

Пои комнатной температуре реакция идет медленно; она ускоряется по мере накопления катализатора − катионов Мn²⁺. Поэтому исходный раствор щавелевой кислоты нагревают до 60-80°С.

Стандартизованный раствор перманганата калия хранят в темной склянке в темном месте. Концентрацию раствора периодически проверя­ют, поскольку она несколько изменяется при хранении раствора.

Перманганатометрическое титро­вание применяют для определения веществ-восстановителей: Н₂О₂, MgО₂, NaNО₂, металлическое железо и некоторые другие металлы, карбоновые кислоты, соединения с гидразогруппами R−NH−NH−R, для опреде­ления общей окисляемости воды и почвы и т.д.