Przykłady miareczkowań alkacymetrycznych.

Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania, z punktem równoważnikowym, narysuj
wskaźnik.(miareczkowanie mocnej zasady mocnym kwasem...)

Wskaźnik dobieramy tak, aby była zmiana jego barwy jak najbliżej P.R.
(Te rysunki są znane z ćwiczeń, pyzatym znajdują w podręczniku Minczewski, Marczenko
tom 2, nie będę rysował...)
pH punktu równoważnikowego w tym przypadku będzie równe 7 (odczyn obojętny) (jeśli
pK

w

= 14)

Pytanie: Czy korzystniej jest miareczkować roztwory stężone czy rozcieńczone???

Korzystniej jest miareczkować roztwory rozcieńczone, ponieważ przy niedomiareczkowaniu
lub przemiareczkowaniu (np. o jedną kroplę), popełnimy mniejszy błąd, będzie mniejszy skok
na krzywej miareczkowania.

Objętość jednej kropli: 0,03- 0,05 cm

3

.

Prawidłowe miareczkowanie jest wtedy, jeśli na zmiareczkowanie zużywamy około 15 cm

3

.

Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania 0,1 M NH

4

OH, 0,1 M HCl,(słabej zasady

mocnym kwasem). Podaj jaki będzie odczyn roztworu i wyjaśnij dlaczego?
Dysocjacja słabej zasady:
NH

4

OH + H

+

↔ NH

4

+

+ H

2

O

Następuje hydroliza:
NH

4

+

+ H

2

O ↔ NH

4

OH + H

+

Odczyn będzie kwaśny przyczyną tego jest hydroliza. (Narysować P.R. trochę poniżej pH=7)

Pytanie: Narysuj krzywą miareczkowania 0,1 M CH

3

COOH, 0,1 M NaOH (słabego

kwasu mocną zasadą). Podaj jaki będzie odczyn roztworu i wyjaśnij dlaczego?

Dysocjacja słabego kwasu:
CH

3

COOH + OH

-

↔ CH

3

COO

-

+ H

2

O

Następuje hydroliza:
CH

3

COO

-

+ H

2

O ↔ CH

3

COOH + OH

-

Odczyn będzie zasadowy przyczyną tego jest hydroliza. (Narysować P.R. trochę powyżej
pH=7)

Krzywe miareczkowania wieloprotonowych- NIE UCZYĆ SIĘ, nie będzie na egzaminie!!!

Pytanie: Napisz po dwa przykłady nastawienia miana HCl i NaOH na substancje
wzorcowe pierwotne. (z reakcjami).

1) Miareczkowanie zasad
a) COOH COONa
+ 2NaOH → + 2 H

2

O

COOH COONa
(kwas szczawiowy)

b)

(wodoroftalan potasu)
c) kwas benzoesowy
C

6

H

5

COOH + NaOH → C

6

H

5

COONa + H

2

O

d) wodorojodan potasu
KH(IO

3

)

2

+ NaOH → KIO

3

+ NaIO

3

+ H

2

O

e) wodorowinian potasu
COOH*CHOH*CHOH*COOK

2) Miareczkowanie kwasów:

a) czteroboran sodu (boraks)
2HCL + Na

2

B

4

O

7

+ 5H

2

O → 4 H

3

BO

3

+ 2 NaCl

b) węglan sodu
2 HCl + Na

2

CO

3

→ 2NaCl + H

2

CO

3

→ 2 NaCl + H

2

O + CO

2

c) szczawian sodu
d) wodorowęglan potasu
e) tlenek rtęci
HgO + 4KI + H

2

O → K

2

HgI

4

REDOKSYMETRIA

Redoksymetria - opiera się na reakcjach utleniania i redukcji, reakcje te zachodzą wolniej niż
reakcje zobojętniania, dlatego też bardzo często przeprowadzamy je na gorąco.

MANGANOMETRIA
Roztwór mianowany:
KMnO

4

Wskaźnik:
MnO

4

-

Pytanie: Napisz reakcje połówkowe redukcji jonu MnO4- w środowisku kwaśnym,
obojętnym i alkalicznym (zasadowym).

a) Kwaśne:
MnO

4

-

+ 8H

+

+ 5e

-

= Mn

2+

+ 4 H

2

O

b) Obojętne:
MnO

4

-

+ 2 H

2

O + 3e

-

= MnO

2

+ 4OH

-

c) Alkaliczne:
MnO

4

-

+ e

-

= MnO

4

2-

WSKAŹNIKI W REDOKSYMETRII:

Wskaźniki dzielimy na specyficzne i redoksowe.
Pytanie: Wymień rodzaje wskaźników redoks i podaj przykłady.

Cerometria → cer(IV)
Jodometria → 1% roztwór skrobi
Bromianometria → oranż metylowy

Wskaźniki redoksowe zmieniają barwę w zależności od potencjału redoks układu. Barwa
wskaźnika zredukowana jest inna niż utleniona.
Przykłady:

Wskaźnik

Barwa zredukowana Barwa utleniona Standardowy potencjał

redoks przy pH=0 ,[V]

Błękit NiluA

Bezbarwna

Niebieska

0,41

Ferroina Czerwona

Niebieskawa

1,2

Difenyloamina Bezbarwna

Fioletowa

0,76

Stosuje się też wskaźniki nieodwracaklne np. oranż metylowy (Sb

3+

-KBrO

3

), wydzielony Br

2

odbarwia oranż.

Przykłady oznaczeń manganometrycznych:
Pytanie: Napisz wszystkie reakcje zachodzące przy manganometrycznym oznaczaniu
żelaza II i żelaza III. Podaj wskaźnik.
I Etap → redukcja jonów żelaza III do żelaza II
Reduktor→ chlorek cyny II
2Fe

3+

+ Sn

2+

= Fe

2+

+ Sn

4+

II Etap → usunięcie nadmiaru SnCl

2

SnCl

2

+ 2 HgCl

2

= Hg

2

Cl

2

+ SnCl

4

kalomel
(SnCl

2

+ HgCl

2

→ SnCl

4

+ Hg) →

III Etap- przed miareczkowaniem za pomocą KMnO

4

dodajemy mieszaniny składającej się z

MnSO

4

, H

2

SO

4

, H

3

PO

4

(mieszanina Zimmermanna- Reinhardta)

Pytanie: Podaj skład mieszaniny Zimmermanna- Reinhardta i rolę poszczególnych
składników.
MnSO

4

- obniża potencjał redoks, aby zapobiec utlenianiu jonów chlorkowych za pomocą

MnO

4

-

; jest autokatalizatorem.

H

2

SO

4

- żeby było środowisko kwaśne

H

3

PO

4

- powoduje kompleksowanie jonów Fe

3+

IV Etap miareczkowania:
MnO

4

-

+ 5Fe

2+

+8H

+

= Mn

2+

+ 5Fe

3+

+ 4H

2

O

Pytanie: Podaj dwa przykłady nastawiania miana nadmanganianu na substancje
pierwotne.
1) 2MnO

4

-

+ 5C

2

O

4

2-

+ 16H

+

= 2Mn

2+

+ 10CO

2

+ 8H

2

O

MnO

4

-

+ 8H

+

+ 5e

-

= Mn

2+

+ 4H

2

O/*2

C

2

O

4

2-

= 2CO

2

+ 2e

-

/*5

2)5 As

2

O

3

+ 4 MnO

4

-

+ 12H

+

= 5As

2

O

5

+ 4Mn

2+

+ 6H

2

O

W H

2

O mamy:

5HAsO

2

+ MnO

4

-

+ H

+

+ 2H

2

O = 5H

2

AsO

4

-

+ 2Mn

2+

JODOMETRIA

Wskaźnik: skrobia.

Jodometrię dzielimy na dwie grupy:
1) Miareczkowanie bezpośrednie, mianowanym roztworem jest jod.
J

2

+ 2e

-

→ 2J

-

(S

2-

, SO

3

2-

, S

2

O

3

2-

, As(III), Sn

2+

)

J

2

/2I

-

= 0,535 V

2) Pośrednie- mianowanym roztworem jest tiosiarczan sodu.
2S

2

O

3

2-

+ I

2

→ S

4

O

6

2-

+ 2I

-

(bromiany, H

2

O

2

, Cu(II), Fe(III))

potencjał> 0,535 V

W jodometrii jony wodorowe do pH = 9 nie wpływają na wynik.

Nastawianie miana (z tego też może być pytanie) jodu. Jod sublimowany dwa razy jest
substancją wzorcową.
1) Na arszenik:
2J

2

+ As

2

O

3

+ 2H

2

O = As

2

O

5

+ 4HI

2) Na mianowany Na

2

S

2

O

3

:

2S

2

O

3

2-

+ I

2

= S

4

O

6

2-

+ 2I

-

Nastawienie miana tiosiarczanu
1) Na dichromian- K

2

Cr

2

O

7

(substancja wzorcowa pierwotna):

Cr

2

O

7

2-

+ 6I

-

+ 14H

+

= 2 Cr

3+

+ 3I

2

+ 7H

2

O

Wydzielony jod odmiareczkowujemy według reakcji:
2S

2

O

3

2-

+ I

2

= S

4

O

6

2-

+ 2I

-

Nastawianie miana tiosiarczanu nie jest reakcją bezpośrednio zachodzącą między
dichromianem i tiosiarczanem!!!
2) Na mianowany KMnO

4

:

2MnO

4

-

+ 10I

-

+ 16H

+

= 2Mn

2+

+ 5I

2

+ 8H

2

O

Wydzielony jod odmiareczkowujemy według reakcji:
2S

2

O

3

2-

+ I

2

= S

4

O

6

2-

+ 2I

-

Nastawienie miana na tiosiarczanu na mianowany roztwór KMnO

4

również zachodzi

dwuetapowo.

Nastawienie miana tiosiarczanu na miedź:
a) 2Cu

2+

+ 4J

-

= 2CuI + I

2

b) 2S

2

O

3

2-

+ I

2

= S

4

O

6

2-

+ 2I

-

CEROMETRIA

W cerometrii roztworem mianowanym jest siarczan ceru(IV), jest to żółty roztwór
Ce(SO

4

)

2

. Wskaźnikiem jest jon ceru (IV), ma barwę żółtą.

CHROMIANOMETRIA

W chromianometrii roztworem mianowanym jest K

2

Cr

2

O

7

. Wskaźnikiem jest difenyloamina.

Środowisko HCl:
Cr

2

O

7

2-

+ 14H

+

+ 6e

-

→ 2 Cr

3+

+ 7H

2

O

E

o

=1,36V

Roztwory nieograniczenie trwałe.

Oznaczamy: Fe(II), W(III), SO

3

2-

Pytanie: Oznaczanie żelaza (II) i żelaza (III) w chromianometrii.
1)I Etap- Redukcja żelaza (III) do żelaza (II) (za pomocą SnCl

2

)

2Fe

3+

+ Sn

2+

= Fe

2+

+ Sn

4+

2) II Etap → usunięcie nadmiaru SnCl

2

SnCl

2

+ 2 HgCl

2

= Hg

2

Cl

2

+ SnCl

4

kalomel
(SnCl

2

+ HgCl

2

→ SnCl

4

+ Hg) →

3)III Etap: Dodajemy mieszaniny kwasu siarkowego i forforowego.
kwas siarkowy- odpowiada za odpowiednie pH.
kwas fosforowy- powoduje kompleksowanie jonów Fe

3+

4) IV Etap- miareczkowanie:
Cr

2

O

7

2-

+ 6Fe

2+

+ 14H

+

→ 2Cr

3+

+ 6Fe

3+

+ 7H

2

O

BROMIANOMETRIA

W bromianometrii roztworem mianowanym jest bromian potasu. Wskaźnikiem jest oranż
metylowy, który jest niszczony na skutek wydzielania się wolnego bromu. W środowisku
kwasowym bromian jest silnym utleniaczem i reaguje z substancjami redukującymi zgodnie z
równaniem.
BrO

3

-

+ 6H

+

+ 6e

-

↔ Br

-

+ 3H

2

O 1 etap

2Br

-

↔ Br

2

+ 2e

-

2 etap

BrO

3

-

+ 5 Br

-

+ 6H

+

→ 3Br

2

+ 3H

2

O

Oznaczamy: Sn

2+

, Fe

2+

, Sb

3+

, As

3+

. Oznaczamy również anilinę, fenol.

Pytanie: Co wpływa na potencjał redoks w roztworach analizowanych
redyksometrycznie? Oraz podaj przykłady.

1) pH (stężenie jonów wodorowych, ale tylko wtedy, gdy jony wodorowe biorą udział w

reakcji!!!) → w manganometrii, w chromianometrii.

2) kompleksowanie.
3) wytrącanie trudno rozpuszczalnych osadów.

Przykłady:
ad 1 Manganometria

E = E

o

+ (0,059/5)log([MnO

4

-

][H

+

]

8

/[Mn

2+

])

ad2 Kompleksowanie
E = E

o

+ (0,059/1)log([Fe

3+

]/[Fe

2+

])

Możemy kompleksować formę utlenioną lub zredukowaną.

Jeśli kompleksujemy formę utlenioną to potencjał będzie malał, jeśli zredukowaną to będzie
wzrastał.

ad 3 Wytrącanie trudno rozpuszczalnych osadów.
I

2

/2J

-

≈ 0,53 V

Cu

2+

/Cu

+

≈ 0,17 V

Przykład wpływu trudno rozpuszczalnego osadu na potencjał redoks jest wyraźnie pokazany
na przykładzie jodometrycznego oznaczania miedzi, okazuje się ponieważ iloczyn
rozpuszczalności CuI jest rzędu 10

-13

, to formę zredukowaną możemy pominąć w

obliczeniach. Dlatego też stężenie miedzi (I) jest do pominięcia. Dlatego okazuje się też, że w
1M roztworze potencjał wzrośnie do ≈0,7V.