Sprawozdanie nr 2

Mianowanie roztworu KMnO₄.

1. Celem doświadczenia jest ustalenie miana KMnO₄ ( manganianu ( VII ) potasu )

2. Korzystałam z kolby miarowej, biurety, pipety, cylindra oraz z następujących odczynników: zmianowany roztwór szczawianu sodu ( Na₂C₂O₄ ) o stężeniu 0,05 mol/dm³, stężony kwas siarkowy ( VI ) ( H₂SO₄ ) , manganian ( VII ) potasu ( KMnO₄ ).

W celu ustalenia miana manganianu ( VII ) potasu ( KMnO₄ ) odmierzyłam po 20 cm³ zmianowanego roztworu szczawianu sodu ( Na₂C₂O₄ ) o stężeniu 0,05 mol/dm³ i przeniosłam go do dwóch kolb miarowych. Do obydwu roztworów dodałam 10 cm³ stężonego kwasu siarkowego ( VI ) ( H₂SO₄ ). Biuretę napełniłam roztworem KMnO₄ ( manganianem VII potasu ), ( do pewnej objętości ). Następnie wzięłam pierwszą kolbę i ogrzewałam ją do momentu, aż nad roztworem pojawiła się para. Za pomocą uchwytu z kartki papieru umieściłam kolbę z ogrzanym roztworem pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie do zmiany zabarwienia z koloru bezbarwnego na kolor jasny różowy. Początkowo miareczkowałam powoli, gdyż reakcje utleniania szczawianów są katalitycznie przyspieszane przez jony Mn ( II ), a w pierwszym etapie miareczkowania stężenie tych jonów jest niewielkie. Potem miareczkowanie przyspieszyłam. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość manganianu ( VII ) potasu zużytego na miareczkowanie . Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.

5 C₂O₄^2- +2 MnO₄^- + 16 H⁺ → 10 CO₂↑ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O

Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺ 2

C₂³⁺ - 2e → 2 C⁴⁺ 5

5 · (-2 ) +2 · ( -1 ) + x = 2 ·2

x = 4+ 10 +2

x = 16

W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :

1 próba

V_p = 0 cm³

V_k = 17,9 cm³

V_k - V_p = 17,9 - 0 = 17,9 cm³

2 próba

V_p = 15,0 cm³

V_k = 33,1 cm³

V_k - V_p = 33,1 - 15,0 = 18,1 cm³

Przyjmuje wynik średni:18,0 cm³

Obliczam stężenie molowe manganianu ( VII ) potasu ( KMnO₄ ).

5 C₂O₄^2- +2 MnO₄^- + 16 H⁺ → 10 CO₂↑ + 2 Mn²⁺ + 8 H₂O

Dane: Szukane:

V _{Na C O} = 20 cm³ = 0,02 dm³ C_KMnO = ?

V_KMnO = 18,0cm³ = 0,018 dm³

C _{Na C O} = 0,05 mol/dm³

Z równania reakcji ( wyżej ) wynika, że 5 moli C₂O₄^2- reaguje z 2 molami KMnO₄, więc :

stosunek reagujących moli KMnO₄ ( n₁ ) i Na₂C₂O₄ ( n₂ ) wynosi 2:5

V = n*C

n = C * V

n₁ = C_KMnO * V_KMnO

n₂ = C _{Na C O} * V _{Na C O}

n₁ * n₂ = 2 * 5

C_KMnO * V_KMnO * C _{Na C O} * V _{Na C O} = 2 * 5

C_KMnO = ( 2 * C _{Na C O} * V _{Na C O} ) * 5 * V_KMnO

C_KMnO = ( 2 * 0,05 * 0,02 ) * ( 5 * 0,018 )

C_KMnO = 0,0222

[ C_KMnO ] = [ mol/dm³ * dm³ * dm³ ] = [ mol/dm³ ]

Stężenie KMnO₄ wynosi 0,0222 mol/dm³

Manganometryczne oznaczenie żelaza.

1. Celem doświadczenia jest oznaczenie żelaza roztworem manganianu ( VII ) potasu ( KMnO₄ ) oraz policzenie zawartości czystego żelaza w badanej próbie.

2. Korzystałam z probówek, biurety, kolb stożkowych, pipet, statywu, zlewki oraz z następujących odczynników: badany roztwór, roztwór KMnO₄, kwas siarkowy ( VII ) ( H₂SO₄ ).

Do analizy otrzymałam roztwór. Pipetą pobrałam do dwóch kolb po 10 cm³ otrzymanego roztworu. Następnie do każdej z kolb dodałam po 5 cm³ H₂SO₄ ( kwasu siarkowego VI ). Biuretę napełniłam mianowanym roztworem KMnO₄ ( manganianem VII potasu ), ( do pewnej objętości ). Następnie umieściłam pierwszą kolbę z badanym roztworem pod biuretą i rozpoczęłam miareczkowanie mojej próby do zmiany zabarwienia z koloru bezbarwnego na kolor jasny różowy. Po zakończeniu miareczkowania odczytałam objętość manganianu ( VII ) potasu zużytego na miareczkowanie. Oznaczenie powtórzyłam jeszcze raz z drugą kolbą.

5 Fe²⁺ + MnO₄^- + 8 H⁺ → 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O

Mn⁷⁺ + 5e → Mn²⁺ 1

Fe²⁺ - e → F³⁺ 5

5 · 2 + 1· ( -1 ) + x = 5 ·3 + 1 · 2

x = 15 - 10 + 1 +2

x = 8

W moich pomiarach uzyskałam następujące wyniki :

1 próba

V_p = 10,0 cm³

V_k = 14,3 cm³

V_k - V_p = 14,3 - 10,0 = 4,3 cm³

2 próba

V_p = 14,3 cm³

V_k = 18,7 cm³

V_k - V_p = 18,7 - 14,3 = 4,4 cm³

Przyjmuje wynik średni: 4,35 cm³

Obliczam masę jonów żelaza w próbie

5 Fe²⁺ + MnO₄^- + 8 H⁺ → 5 Fe³⁺ + Mn²⁺ + 4 H₂O

Dane: Szukane:

M_Fe = 55,80 g/mol m_Fe = ?

V_KMnO = 4,35 cm³ = 0,00435 dm³

C_KMnO = 0,0222 mol/dm³

Z równania reakcji ( wyżej ) wynika, że 5 moli jonów Fe ( II ) reaguje z 1 molem KMnO₄, więc :

5 moli Fe²⁺ reaguje z n molami KMnO₄

5 · M_Fe ― 1 mol KMnO₄

m_Fe²⁺ ― n_KMnO

m_Fe²⁺= ( n_KMnO · 5 · M_Fe ) ÷ 1

n = C · V

n_KMnO = C_KMnO · V_KMnO

m_Fe²⁺ = (C_KMnO · V_KMnO · 5 · M_Fe ) ÷ 1

m_Fe²⁺ = ( 0,0222 · 0,00435 · 5 · 55,8 ) ÷ 1

m_Fe²⁺ = 0,0269

[ m_Fe²⁺]= [ mol/dm³ · dm³ · g/mol ] = [ g ]

Próba zawiera 0,0269 g jonów Fe²⁺.