Дихроматометрия Сущность метода

Дихроматометрическое титрование – один из методов окислительно-восстановительного титрования, основанный на применении в качестве титранта раствора дихромата калия К₂Сr₂О₇. При взаимодействии с восстановителями дихромат – ион Сr₂О₇^2 присоединяет шесть электронов и восстанавливается до иона Сr³⁺:

Сr₂О₇^2 + 6е + 14Н⁺  2 Сr³⁺ + 7Н₂О

Из данного уравнения видно, что для процесса восстановления необходимо присутствие катионов водорода Н⁺, следовательно, благоприятной является кислая среда. Молярная масса эквивалента дихромата калия будет равна:

М_Э(К₂Сr₂О₇) =

Дихроматометрия имеет следующие преимущества перед перманганатометрией:

1. Путем перекристаллизации из водного раствора можно получить химически чистый дихромат калия, строго соответствующий формуле К₂Сr₂О₇. Поэтому стандартный раствор дихромата калия можно приготовить из точной навески.

2. Раствор дихромата калия очень устойчив при хранении, он не разлагается даже при кипячении в подкисленном растворе.

3. Дихромат калия труднее, чем перманганат калия восстанавливается органическими веществами, поэтому он не окисляет примеси органических веществ, что обуславливает постоянство его титра в растворе.

Индикатором дихроматометрического титрования, как правило, является дифениламин NH(C₆H₅)₂:

восстановленная форма окисленная форма

(бесцветная) (синий цвет)

Дифениламин окрашивает раствор в синий цвет при малейшем избытке дихромата.

Дихроматометрически определяют ионы Fe²⁺ в сернокислых растворах. Однако, при титровании солей Fe²⁺ дихроматом в растворе накапливаются ионы Fe³⁺, окислительно-восстановительный потенциал системы: Fe³⁺ Fe²⁺ повышается и дифениламин окисляется. Таким образом, будет достигнута точка эквивалентности. Чтобы избежать этого, к титруемому раствору кроме дифениламина прибавляют еще ортофосфорную кислоту, которая маскирует мешающие ионы Fe³⁺, связывая их в прочный бесцветный комплекс Fe(НРО₄)⁺.

В сельскохозяйственном анализе дихроматометрически определяют содержание Fe²⁺ в его солях, используемых как ядохимикаты.

Лабораторная работа 13 Определение содержания железа (п) в растворе методом дихроматометрии

В основе определения лежит реакция:

К ₂Сr₂О₇ + 6FeSO₄ + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O

2Сr⁶⁺ +6e  2Cr³⁺ 1

2Fe²⁺ 2e  2Fe³⁺ 3

или

C r₂O₇^2 + 6e + 14 H⁺ = 2Cr³⁺ + 7 H₂O 1

2Fe²⁺  2e = Fe³⁺ 3

Реактивы:

• раствор К₂Сr₂О₇;

• раствор Н₂SO₄ 1:4 ;

• концентрированный раствор Н₃РО₄;

• раствор дифениламина.

Выполнение работы

1. Бюретку заполнить раствором К₂Cr₂O₇. В мерную колбу объемом 100 мл получить у лаборанта кафедры раствор сульфата железа (П) и довести объем раствора дистиллированной водой до метки. В колбу для титрования отмерить пипеткой 10 мл приготовленного раствора соли железа (П) прибавить с помощью цилиндров 5 мл серной кислоты , 3 мл ортофосфорной кислоты и добавить одну каплю дифениламина (последовательность прибавления реактивов соблюдать строго!)

Затем полученную смесь титровать раствором К₂Сr₂О₇ до появления устойчивой синей окраски раствора. Титрование повторить три раза. Результат записать в таблицу и рассчитать среднее значение.

Объем FeSO4, мл	Объем К2Сr2О7, мл
5,0 5,0 5,0	V1 = V2 = V3 =

V (K₂Cr₂O₇)_СР. =

2. На основании полученных данных произвести расчет эквивалента сульфата железа, моль/л

С_{Эк (FeSO )} =

3. Рассчитать титр раствора FeSO₄, г/мл

Т (FeSO₄) = , где

М_ЭК (FeSO₄) =

4. Определить содержание сульфата железа в объеме мерной колбы, в граммах

m (FeSO₄) _практ. = Т (FeSO₄) 100

5. У преподавателя узнать теоретическое содержание сульфата железа(П) и рассчитать абсолютную и относительную погрешность определения.

Абсолютная погрешность:

Х_АБС. = m (FeSO₄)_ТЕОР. – m (FeSO₄)_ПРАКТ.

Относительная погрешность:

Х_ОТН. =