Министерство Здравоохранения Республики Узбекистан Министерство Высшего и специального образования Республики Узбекистан

Методы окислительно-восстановительного титрования. Перманганатометрия
Цель занятия. Научиться на основе знания закономерностей протекания окислительно-восстановительных реакций проводить количественные определения методом перманганатометрии биологических объектов и лекарственных препаратов, а также объектов санитарно гигиенического характера.
Значимость изучаемой темы. Методы окислительно-восстановительного титрования широко применяются в клиническом, санитарно-гигиеническом анализе лекарственных препаратов. Используя высокую окислительную способность перманганата калия, можно с его помощью проводить определение восстановителей в биологических объектах. Например, методом перманганатометрии определяют содержание мочевой кислоты в моче, Ca²⁺ в кровяной сыворотке, сахара в крови, активность фермента каталазы в крови и др. Окислительные свойства КмnO₄ используются в медицинской практике при применении его в качестве антисептического средства наружно в водных растворах для промывания ран-0,1-0,5%(масс), для полоскания рта и горла-0,01 –0,1%(масс.) для промывания желудка при отравлениях-0,02-0,1%(масс).

БЛОК ИНФОРМАЦИИ

Метод перманганатометрического титрования
Метод перманганатометрии основан на реакции окисления восстановителей перманганатом калия. Перманганат калия проявляет окислительные свойства в кислой, нейтральной и щелочной средах. В титриметрическом анализе окисление проводят в кислой среде, в которой наиболее проявляются окислительные свойства этого вещества. При титровании Mn⁺⁷, входящий в его состав и имеющий малиновую окраску ион, восстанавливается до почти бесцветного Mn²⁺. После достижения точки эквивалентности первая же избыточная капля KMnO₄ окрасит титруемую жидкость в бледно-розовый цвет, что дает возможность проводить титрование без индикаторов. В щелочной среде или нейтральной в процессе восстановления Mn⁺⁷ выпадает темно-бурый осадок MnO₂ или K₂MnO₄, присутствие которого в растворе затрудняет установление точки эквивалентности. Так как в окислительно-восстановительной реакции эквивалентом называют количество вещества, эквивалентное одному электрону, вычисление молярной массы эквивалента окислителей и восстановителей исходят из числа электронов, приобретаемых или теряемых одной молекулой вещества. Таким образом, для нахождения эквивалентной массы окислителя /восстановителя/ необходимо его молярную массу разделить на число электронов, приобретаемых /теряемых/ одной молекулой вещества в рассматриваемой реакции, в которой участвует вещество.
Установление концентрации раствора KMnO₄ проводят стандартным раствором щавелевой кислоты, взаимодействие с которым протекает по уравнению:
2 KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+ 1OCO₂+8H₂O
Mn⁺⁷ +5ē Mn²⁺ 2
C₂O₄^2- -2 ē 2CO₂ ⁰ 5

2Mn⁺⁷ + 5C₂O₄^2- 2Mn²⁺+10CO₂
Поскольку в результате реакции Mn⁺⁷ присоединяет 5 электронов, его молярная масса эквивалентна равна 1/5 молярной массы:
M(1/5 KMnO₄ ) = =31,61г/моль
Щавелевая кислота в реакции отдает два электрона, поэтому молярная масса эквивалента равна ½ молярной массы: M(1/2H₂C₂O₄ )= = 63,03г/моль
В случае, когда при проведении определений методом перманганатометрии возникают побочные процессы, применяют методы обратного титрования.
Например, определение молярной концентрации эквивалента и титра раствора нитрита натрия проводят методом обратного титрования. Сущность метода обратного титрования заключается в том, что к подкисленному раствору, взятому в избытке, добавляют точный объем раствора нитрита натрия, и избыток перманганата калия оттитровывают стандартным раствором щавелевой кислоты.