MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf ·...

9
MANGANOMETRIE Princip metody: Manganometrické titrace patří mezi titrace založené na oxidačně redukčních reakcích. Titračním činidlem je oxidovadlo, řadíme je tedy do skupiny titrací oxidimetrických. Jsou založeny na oxidačních vlastnostech manganistanu draselného jak v kyselém, tak v neutrálním prostředí (příp. i alkalickém). V kyselém prostředí, nejčastěji za přítomnosti kyseliny sírové, působí ionty MnO 4 - jako velmi silné oxidovadlo, přičemž se redukují na ionty manganaté podle rovnice: MnO 4 - + 8H + + 5e - Mn 2+ + 4H 2 O. Výhodou manganometrických titrací je skutečnost, že se díky intenzivnímu purpurovému zabarvení roztoků KMnO 4 obejdeme bez indikátoru. První nadbytečná kapka titrantu po dosažení bodu ekvivalence se projeví růžovým zbarvením titrovaného roztoku. S barevností koncentrovanějších odměrných roztoků manganistanu je spojena ještě jedna zvláštnost, a to ta, že při odečítání spotřeby v byretě odečítáme horní meniskus (spodní kvůli intenzivnímu zbarvení činidla nelze odečítat). Jako základní látky se pro standardizaci roztoků KMnO 4 používají dihydrát kyseliny šťavelové (oxalové) (COOH) 2 · 2H 2 O, oxid arsenitý As 2 O 3 a hexahydrát síranu železnato- amonného (NH 4 ) 2 Fe(SO 4 ) 2 · 6H 2 O (Mohrova sůl). Poznámka: Instrumentálně lze průběh redoxních titrací sledovat např. potenciometricky s platinovou měrnou elektrodou. 1. Příprava 0,02 M KMnO 4 Princip: Manganistan draselný ani v čistotě p.a. nesplňuje požadavky kladené na základní látky. Jednak obsahuje nečistoty, které ve vodných roztocích snadno oxiduje, jednak je nestálý, zejména na světle. V obou případech se redukuje na oxid manganičitý, který se vylučuje z roztoku ve formě hnědočerné sraženiny. Odměrné roztoky proto připravujeme jako přibližné a jejich koncentraci stanovujeme standardizací. Při delším přechovávání (zásadně v tmavých skleněných lahvích případně ještě obalených hliníkovou folií) je třeba standardizaci

Transcript of MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf ·...

Page 1: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

MANGANOMETRIE

Princip metody

Manganometrickeacute titrace patřiacute mezi titrace založeneacute na oxidačně redukčniacutech reakciacutech

Titračniacutem činidlem je oxidovadlo řadiacuteme je tedy do skupiny titraciacute oxidimetrickyacutech Jsou

založeny na oxidačniacutech vlastnostech manganistanu draselneacuteho jak v kyseleacutem tak v

neutraacutelniacutem prostřediacute (přiacutep i alkalickeacutem) V kyseleacutem prostřediacute nejčastěji za přiacutetomnosti

kyseliny siacuteroveacute působiacute ionty MnO4- jako velmi silneacute oxidovadlo přičemž se redukujiacute na ionty

manganateacute podle rovnice

MnO4- + 8H+ + 5e- rarr Mn2+ + 4H2O

Vyacutehodou manganometrickyacutech titraciacute je skutečnost že se diacuteky intenzivniacutemu

purpuroveacutemu zabarveniacute roztoků KMnO4 obejdeme bez indikaacutetoru Prvniacute nadbytečnaacute kapka

titrantu po dosaženiacute bodu ekvivalence se projeviacute růžovyacutem zbarveniacutem titrovaneacuteho roztoku S

barevnostiacute koncentrovanějšiacutech odměrnyacutech roztoků manganistanu je spojena ještě jedna

zvlaacuteštnost a to ta že při odečiacutetaacuteniacute spotřeby v byretě odečiacutetaacuteme horniacute meniskus (spodniacute kvůli

intenzivniacutemu zbarveniacute činidla nelze odečiacutetat)

Jako zaacutekladniacute laacutetky se pro standardizaci roztoků KMnO4 použiacutevajiacute dihydraacutet kyseliny

šťaveloveacute (oxaloveacute) (COOH)2 middot 2H2O oxid arsenityacute As2O3 a hexahydraacutet siacuteranu železnato-

amonneacuteho (NH4)2 Fe(SO4)2 middot 6H2O (Mohrova sůl)

Poznaacutemka Instrumentaacutelně lze průběh redoxniacutech titraciacute sledovat např

potenciometricky s platinovou měrnou elektrodou

1 Přiacuteprava 002 M KMnO4

Princip Manganistan draselnyacute ani v čistotě pa nesplňuje požadavky kladeneacute na

zaacutekladniacute laacutetky Jednak obsahuje nečistoty ktereacute ve vodnyacutech roztociacutech snadno oxiduje jednak

je nestaacutelyacute zejmeacutena na světle V obou přiacutepadech se redukuje na oxid manganičityacute kteryacute se

vylučuje z roztoku ve formě hnědočerneacute sraženiny Odměrneacute roztoky proto připravujeme jako

přibližneacute a jejich koncentraci stanovujeme standardizaciacute Při delšiacutem přechovaacutevaacuteniacute (zaacutesadně v

tmavyacutech skleněnyacutech lahviacutech přiacutepadně ještě obalenyacutech hliniacutekovou foliiacute) je třeba standardizaci

občas opakovat i když staacuternutiacutem se roztok manganistanu stabilizuje Vyloučenyacute oxid

manganičityacute je vhodneacute odfiltrovat přes skleněnou fritu

Postup Přibližně navaacutežiacuteme vypočteneacute množstviacute KMnO4 rozpustiacuteme v destilovaneacute

vodě a přibližně doplniacuteme na objem pro kteryacute byla navaacutežka vypočtena Tento roztok je nutno

nechat tyacuteden staacutet (nejleacutepe v tmaveacute lahvi a za nepřiacutestupu světla) Po teacuteto době se koncentrace

KMnO4 již přiacuteliš neměniacute a roztok po odfiltrovaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho je možno

standardizovat

Vzhledem k časoveacute naacuteročnosti tohoto postupu dostaacutevaacutete roztok již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně mohou přiacutepadně ležet nerozpustneacute

oxidy manganu Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme aspoň 2 minuty staacutet v klidu

M(KMnO4) = 1580 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku KMnO4

Princip Roztok KMnO4 standardizujeme na kyselinu šťavelovou (oxalovou) Princip

standardizace vystihuje rovnice

5 (COOH)2 + 2 MnO4- + 6 H+ rarr 10 CO2 + 8 H2O + 2 Mn2+

Titrace se provaacutediacute v silně kyseleacutem prostřediacute kyseliny siacuteroveacute Ionty Mn2+ ktereacute v průběhu

titrace vznikajiacute působiacute jako autokatalyzaacutetor (tzn že vyacuterazně urychlujiacute průběh reakce) Po

prvniacutech přiacutedavciacutech odměrneacuteho roztoku KMnO4 se roztok odbarvuje pomalu a jako

meziprodukt vznikajiacute hnědeacute oxidy MnIII a MnIV Aby reakce z počaacutetku vůbec probiacutehala je

nutno roztok zahřaacutet až teacuteměř k varu Po vzniku dostatečneacuteho množstviacute Mn2+ je odbarvovaacuteni

roztoku okamžiteacute

Postup Na analytickyacutech vahaacutech navaacutežiacuteme diferenčně s analytickou přesnostiacute (tj na

desetiny mg) dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute v množstviacute odpoviacutedajiacuteciacutem spotřebě 15 ml

odměrneacuteho roztoku KMnO4 Navaacutežku převedeme přiacutemo do titračniacute baňky rozpustiacuteme v

přiměřeneacutem množstviacute destilovaneacute vody okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml 2 M H2SO4 (v odměrneacutem

vaacutelci) a zahřejeme přibližně na 80 degC Horkyacute roztok titrujeme odměrnyacutem roztokem

manganistanu do prvniacuteho staacuteleacuteho růžoveacuteho zbarveniacute (tj do zbarveniacute ktereacute vydržiacute alespoň 10

sekund) Zpočaacutetku titrujeme zvolna a vyčkaacutevaacuteme na odbarveniacute titrovaneacuteho roztoku Teprve

při okamžiteacutem odbarvovaacuteni přidaacutevaneacuteho titrantu (kdy je již v titrovaneacutem roztoku dostatečně

velkaacute koncentrace Mn2+) můžeme titraci urychlit

V okoliacute bodu ekvivalence dotitrujeme opatrně po kapkaacutech Po celou dobu titrace musiacute

byacutet roztok horkyacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme

v naznačenyacutech vyacutepočtech Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku KMnO4 vypočteme na

čtyři platneacute čiacuteslice

M(H2C2O4 middot 2H2O)= 12607 gmol

3 Stanoveniacute železa

Princip Stanoveniacute vystihuje rovnice

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe2+ + Mn2+ + 4 H2O

Předloženeacute vzorky železnatyacutech soliacute obsahujiacute vždy i ionty železiteacute ktereacute musiacuteme před

vlastniacutem titračniacutem stanoveniacutem zredukovat na Fe2+ Toho dosaacutehneme přidaacuteniacutem chloridu

ciacutenateacuteho

2 Fe3+ + Sn2+ rarr 2 Fe2+ + Sn4+

Přebytečnyacute chlorid ciacutenatyacute by rušil při stanoveniacute (rovněž by se oxidoval) a proto jej

zoxidujeme chloridem rtuťnatyacutem opět přidanyacutem v nadbytku

Sn2+ + 2 HgCl2 rarr Sn4+ + Hg2Cl2 + 2 Cl-

Rtuťnateacute ionty nebudou oxidovat Fe2+ (ačkoliv by tomu nasvědčovalo porovnaacuteniacute

oxidačně redukčniacutech potenciaacutelů Fe3+Fe2+ a 2Hg2+Hg2+) protože jsou přidaacutevaacuteny v podobě

velmi maacutelo disociovaneacuteho HgCl2 (log β(HgCI2) = 1322) Vznikajiacuteciacute Hg2CI2 je velmi maacutelo

rozpustnaacute sraženina (pKS(Hg2Cl2 rarr Hg22++2Cl-) = 179) kteraacute se již manganistanem

prakticky neoxiduje

Poznaacutemka Kvantitativniacute vyjaacutedřeniacute naznačeneacuteho mechanismu působeniacute jednotlivyacutech

činidel je velmi obtiacutežneacute protože se jednaacute o složitou soustavu ve ktereacute se uplatňuje mj i řada

komplexotvornyacutech rovnovah

Chloridoveacute ionty rušiacute stanoveniacute protože ionty železa usnadňujiacute jejich oxidaci

manganistanem na elementaacuterniacute chlor

10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ rarr 5 Cl2 + 2Mn2+ + 8 H2O

Tuto nežaacutedouciacute reakci eliminujeme tiacutem že do titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacuteme směs

siacuteranu manganateacuteho kyseliny siacuteroveacute a kyseliny fosforečneacute ve formě tzv Reinhardt-

Zimmermannova roztoku (67 g MnSO4 4H2O 200 ml H3PO4 hustoty 13 gml a 130 ml

koncentrovaneacute H2SO4 v 1000 ml roztoku) Jednotliveacute složky tohoto roztoku majiacute tuto funkci

ionty Mn2+ působiacute katalyticky a zabraňujiacute oxidaci Cl- iontů na chlor kyselina fosforečnaacute vaacuteže

vznikajiacuteciacute železiteacute ionty do bezbarveacuteho komplexu [Fe(HPO4)]+ (logβ = 94) a kyselina siacuterovaacute

upravuje pH roztoku na hodnotu vhodnou pro oxidaci iontů Fe2+

Postup Vzorek v 50 ml odměrneacute baňce doplniacuteme po značku destilovanou vodou a

řaacutedně promiacutechaacuteme Do titračniacute baňky odpipetujeme 1000 ml vzorku a přidaacuteme maximaacutelně

kapku 5 SnCl2 (stačiacute jedna kapka neboť ve vzorku jsou přiacutetomny jen stopy Fe3+) Přebytek

SnCl2 odstraniacuteme přiacutedavkem 05 ml 10 roztoku HgCl2 kteryacute vyvolaacute opalescenci resp se

vyloučiacute trocha biacuteleacute sraženiny (pokud je sraženina šedaacute až černaacute je nutneacute začiacutet znovu a přidat

menšiacute množstviacute SnCl2) Poteacute přidaacuteme vaacutelečkem 10 ml Reinhardt-Zimmermannova roztoku

zřediacuteme destilovanou vodou na vhodnyacute objem a titrujeme standardizovanyacutem odměrnyacutem

roztokem KMnO4 do prveacuteho růžoveacuteho zbarveniacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech Při vyacutepočtu obsahu železa ve vzorku

vychaacuteziacuteme z titračniacute stechiometrie vyplyacutevajiacuteciacute z vyacuteše uvedeneacute reakce

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg Fe2+ ve 100 ml roztoku

Upozorněniacute Roztoky obsahujiacuteciacute rtuť vyleacutevaacuteme do vyhrazeneacute odpadniacute naacutedoby

JODOMETRIE

Princip metody Zaacutekladem jodometrickyacutech stanoveniacute je ideaacutelně reverzibilniacute reakce

minusminusminus⎯⎯larr⎯rarr⎯+ 3I2eI3 nebo zjednodušeně I2 + 2endash rarr 2Indash

Vratnost uvedenyacutech reakciacute je důvodem jak pro využitiacute odměrneacuteho roztoku jodu jako

oxidimetrickeacuteho titračniacuteho činidla pro stanoveniacute snadno oxidovatelnyacutech laacutetek tak pro využitiacute

jodidu draselneacuteho jako redukovadla (v kyseleacutem prostřediacute) ke stanoveniacute laacutetek snadno

redukovatelnyacutech V tomto druheacutem přiacutepadě přidaacuteme k roztoku nadbytek jodidu a množstviacute

vyloučeneacuteho jodu zjišťujeme titraciacute odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu sodneacuteho Ten se jodem

oxiduje na tetrathionan podle rovnice

I 2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Specifickyacutem indikaacutetorem jodometrickyacutech titraciacute je škrobovyacute maz kteryacute se jodem za

přiacutetomnosti jodidu zbarvuje modře až modrofialově

Ani jod ani thiosiacuteran nejsou zaacutekladniacute laacutetky Ke standardizaci roztoku thiosiacuteranu lze

použiacutet jako zaacutekladniacute laacutetku dichroman draselnyacute roztok jodu lze standardizovat odměrnyacutem

roztokem thiosiacuteranu nebo pomociacute oxidu arseniteacuteho

l Přiacuteprava 250 ml 01 M Na2S2O3

Princip K přiacutepravě roztoku se použiacutevaacute komerčniacute preparaacutet kteryacutem je obvykle

pentahydraacutet soli Protože se ve vodneacutem roztoku i při nepatrneacutem okyseleniacute snadno rozklaacutedaacute za

vzniku zaacutekalu elementaacuterniacute siacutery stabilizujiacute se roztoky thiosiacuteranu alkalizaciacute uhličitanem

sodnyacutem Mikrobiaacutelniacutemu napadeniacute ktereacutemu může roztok podlehnout při delšiacutem skladovaacuteniacute

lze zabraacutenit přiacutedavkem kapky chloroformu

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 2: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

občas opakovat i když staacuternutiacutem se roztok manganistanu stabilizuje Vyloučenyacute oxid

manganičityacute je vhodneacute odfiltrovat přes skleněnou fritu

Postup Přibližně navaacutežiacuteme vypočteneacute množstviacute KMnO4 rozpustiacuteme v destilovaneacute

vodě a přibližně doplniacuteme na objem pro kteryacute byla navaacutežka vypočtena Tento roztok je nutno

nechat tyacuteden staacutet (nejleacutepe v tmaveacute lahvi a za nepřiacutestupu světla) Po teacuteto době se koncentrace

KMnO4 již přiacuteliš neměniacute a roztok po odfiltrovaacuteniacute oxidu manganičiteacuteho je možno

standardizovat

Vzhledem k časoveacute naacuteročnosti tohoto postupu dostaacutevaacutete roztok již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně mohou přiacutepadně ležet nerozpustneacute

oxidy manganu Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme aspoň 2 minuty staacutet v klidu

M(KMnO4) = 1580 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku KMnO4

Princip Roztok KMnO4 standardizujeme na kyselinu šťavelovou (oxalovou) Princip

standardizace vystihuje rovnice

5 (COOH)2 + 2 MnO4- + 6 H+ rarr 10 CO2 + 8 H2O + 2 Mn2+

Titrace se provaacutediacute v silně kyseleacutem prostřediacute kyseliny siacuteroveacute Ionty Mn2+ ktereacute v průběhu

titrace vznikajiacute působiacute jako autokatalyzaacutetor (tzn že vyacuterazně urychlujiacute průběh reakce) Po

prvniacutech přiacutedavciacutech odměrneacuteho roztoku KMnO4 se roztok odbarvuje pomalu a jako

meziprodukt vznikajiacute hnědeacute oxidy MnIII a MnIV Aby reakce z počaacutetku vůbec probiacutehala je

nutno roztok zahřaacutet až teacuteměř k varu Po vzniku dostatečneacuteho množstviacute Mn2+ je odbarvovaacuteni

roztoku okamžiteacute

Postup Na analytickyacutech vahaacutech navaacutežiacuteme diferenčně s analytickou přesnostiacute (tj na

desetiny mg) dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute v množstviacute odpoviacutedajiacuteciacutem spotřebě 15 ml

odměrneacuteho roztoku KMnO4 Navaacutežku převedeme přiacutemo do titračniacute baňky rozpustiacuteme v

přiměřeneacutem množstviacute destilovaneacute vody okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml 2 M H2SO4 (v odměrneacutem

vaacutelci) a zahřejeme přibližně na 80 degC Horkyacute roztok titrujeme odměrnyacutem roztokem

manganistanu do prvniacuteho staacuteleacuteho růžoveacuteho zbarveniacute (tj do zbarveniacute ktereacute vydržiacute alespoň 10

sekund) Zpočaacutetku titrujeme zvolna a vyčkaacutevaacuteme na odbarveniacute titrovaneacuteho roztoku Teprve

při okamžiteacutem odbarvovaacuteni přidaacutevaneacuteho titrantu (kdy je již v titrovaneacutem roztoku dostatečně

velkaacute koncentrace Mn2+) můžeme titraci urychlit

V okoliacute bodu ekvivalence dotitrujeme opatrně po kapkaacutech Po celou dobu titrace musiacute

byacutet roztok horkyacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme

v naznačenyacutech vyacutepočtech Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku KMnO4 vypočteme na

čtyři platneacute čiacuteslice

M(H2C2O4 middot 2H2O)= 12607 gmol

3 Stanoveniacute železa

Princip Stanoveniacute vystihuje rovnice

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe2+ + Mn2+ + 4 H2O

Předloženeacute vzorky železnatyacutech soliacute obsahujiacute vždy i ionty železiteacute ktereacute musiacuteme před

vlastniacutem titračniacutem stanoveniacutem zredukovat na Fe2+ Toho dosaacutehneme přidaacuteniacutem chloridu

ciacutenateacuteho

2 Fe3+ + Sn2+ rarr 2 Fe2+ + Sn4+

Přebytečnyacute chlorid ciacutenatyacute by rušil při stanoveniacute (rovněž by se oxidoval) a proto jej

zoxidujeme chloridem rtuťnatyacutem opět přidanyacutem v nadbytku

Sn2+ + 2 HgCl2 rarr Sn4+ + Hg2Cl2 + 2 Cl-

Rtuťnateacute ionty nebudou oxidovat Fe2+ (ačkoliv by tomu nasvědčovalo porovnaacuteniacute

oxidačně redukčniacutech potenciaacutelů Fe3+Fe2+ a 2Hg2+Hg2+) protože jsou přidaacutevaacuteny v podobě

velmi maacutelo disociovaneacuteho HgCl2 (log β(HgCI2) = 1322) Vznikajiacuteciacute Hg2CI2 je velmi maacutelo

rozpustnaacute sraženina (pKS(Hg2Cl2 rarr Hg22++2Cl-) = 179) kteraacute se již manganistanem

prakticky neoxiduje

Poznaacutemka Kvantitativniacute vyjaacutedřeniacute naznačeneacuteho mechanismu působeniacute jednotlivyacutech

činidel je velmi obtiacutežneacute protože se jednaacute o složitou soustavu ve ktereacute se uplatňuje mj i řada

komplexotvornyacutech rovnovah

Chloridoveacute ionty rušiacute stanoveniacute protože ionty železa usnadňujiacute jejich oxidaci

manganistanem na elementaacuterniacute chlor

10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ rarr 5 Cl2 + 2Mn2+ + 8 H2O

Tuto nežaacutedouciacute reakci eliminujeme tiacutem že do titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacuteme směs

siacuteranu manganateacuteho kyseliny siacuteroveacute a kyseliny fosforečneacute ve formě tzv Reinhardt-

Zimmermannova roztoku (67 g MnSO4 4H2O 200 ml H3PO4 hustoty 13 gml a 130 ml

koncentrovaneacute H2SO4 v 1000 ml roztoku) Jednotliveacute složky tohoto roztoku majiacute tuto funkci

ionty Mn2+ působiacute katalyticky a zabraňujiacute oxidaci Cl- iontů na chlor kyselina fosforečnaacute vaacuteže

vznikajiacuteciacute železiteacute ionty do bezbarveacuteho komplexu [Fe(HPO4)]+ (logβ = 94) a kyselina siacuterovaacute

upravuje pH roztoku na hodnotu vhodnou pro oxidaci iontů Fe2+

Postup Vzorek v 50 ml odměrneacute baňce doplniacuteme po značku destilovanou vodou a

řaacutedně promiacutechaacuteme Do titračniacute baňky odpipetujeme 1000 ml vzorku a přidaacuteme maximaacutelně

kapku 5 SnCl2 (stačiacute jedna kapka neboť ve vzorku jsou přiacutetomny jen stopy Fe3+) Přebytek

SnCl2 odstraniacuteme přiacutedavkem 05 ml 10 roztoku HgCl2 kteryacute vyvolaacute opalescenci resp se

vyloučiacute trocha biacuteleacute sraženiny (pokud je sraženina šedaacute až černaacute je nutneacute začiacutet znovu a přidat

menšiacute množstviacute SnCl2) Poteacute přidaacuteme vaacutelečkem 10 ml Reinhardt-Zimmermannova roztoku

zřediacuteme destilovanou vodou na vhodnyacute objem a titrujeme standardizovanyacutem odměrnyacutem

roztokem KMnO4 do prveacuteho růžoveacuteho zbarveniacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech Při vyacutepočtu obsahu železa ve vzorku

vychaacuteziacuteme z titračniacute stechiometrie vyplyacutevajiacuteciacute z vyacuteše uvedeneacute reakce

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg Fe2+ ve 100 ml roztoku

Upozorněniacute Roztoky obsahujiacuteciacute rtuť vyleacutevaacuteme do vyhrazeneacute odpadniacute naacutedoby

JODOMETRIE

Princip metody Zaacutekladem jodometrickyacutech stanoveniacute je ideaacutelně reverzibilniacute reakce

minusminusminus⎯⎯larr⎯rarr⎯+ 3I2eI3 nebo zjednodušeně I2 + 2endash rarr 2Indash

Vratnost uvedenyacutech reakciacute je důvodem jak pro využitiacute odměrneacuteho roztoku jodu jako

oxidimetrickeacuteho titračniacuteho činidla pro stanoveniacute snadno oxidovatelnyacutech laacutetek tak pro využitiacute

jodidu draselneacuteho jako redukovadla (v kyseleacutem prostřediacute) ke stanoveniacute laacutetek snadno

redukovatelnyacutech V tomto druheacutem přiacutepadě přidaacuteme k roztoku nadbytek jodidu a množstviacute

vyloučeneacuteho jodu zjišťujeme titraciacute odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu sodneacuteho Ten se jodem

oxiduje na tetrathionan podle rovnice

I 2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Specifickyacutem indikaacutetorem jodometrickyacutech titraciacute je škrobovyacute maz kteryacute se jodem za

přiacutetomnosti jodidu zbarvuje modře až modrofialově

Ani jod ani thiosiacuteran nejsou zaacutekladniacute laacutetky Ke standardizaci roztoku thiosiacuteranu lze

použiacutet jako zaacutekladniacute laacutetku dichroman draselnyacute roztok jodu lze standardizovat odměrnyacutem

roztokem thiosiacuteranu nebo pomociacute oxidu arseniteacuteho

l Přiacuteprava 250 ml 01 M Na2S2O3

Princip K přiacutepravě roztoku se použiacutevaacute komerčniacute preparaacutet kteryacutem je obvykle

pentahydraacutet soli Protože se ve vodneacutem roztoku i při nepatrneacutem okyseleniacute snadno rozklaacutedaacute za

vzniku zaacutekalu elementaacuterniacute siacutery stabilizujiacute se roztoky thiosiacuteranu alkalizaciacute uhličitanem

sodnyacutem Mikrobiaacutelniacutemu napadeniacute ktereacutemu může roztok podlehnout při delšiacutem skladovaacuteniacute

lze zabraacutenit přiacutedavkem kapky chloroformu

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 3: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

Postup Na analytickyacutech vahaacutech navaacutežiacuteme diferenčně s analytickou přesnostiacute (tj na

desetiny mg) dihydraacutet kyseliny šťaveloveacute v množstviacute odpoviacutedajiacuteciacutem spotřebě 15 ml

odměrneacuteho roztoku KMnO4 Navaacutežku převedeme přiacutemo do titračniacute baňky rozpustiacuteme v

přiměřeneacutem množstviacute destilovaneacute vody okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml 2 M H2SO4 (v odměrneacutem

vaacutelci) a zahřejeme přibližně na 80 degC Horkyacute roztok titrujeme odměrnyacutem roztokem

manganistanu do prvniacuteho staacuteleacuteho růžoveacuteho zbarveniacute (tj do zbarveniacute ktereacute vydržiacute alespoň 10

sekund) Zpočaacutetku titrujeme zvolna a vyčkaacutevaacuteme na odbarveniacute titrovaneacuteho roztoku Teprve

při okamžiteacutem odbarvovaacuteni přidaacutevaneacuteho titrantu (kdy je již v titrovaneacutem roztoku dostatečně

velkaacute koncentrace Mn2+) můžeme titraci urychlit

V okoliacute bodu ekvivalence dotitrujeme opatrně po kapkaacutech Po celou dobu titrace musiacute

byacutet roztok horkyacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme

v naznačenyacutech vyacutepočtech Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku KMnO4 vypočteme na

čtyři platneacute čiacuteslice

M(H2C2O4 middot 2H2O)= 12607 gmol

3 Stanoveniacute železa

Princip Stanoveniacute vystihuje rovnice

5 Fe2+ + MnO4- + 8 H+ rarr 5 Fe2+ + Mn2+ + 4 H2O

Předloženeacute vzorky železnatyacutech soliacute obsahujiacute vždy i ionty železiteacute ktereacute musiacuteme před

vlastniacutem titračniacutem stanoveniacutem zredukovat na Fe2+ Toho dosaacutehneme přidaacuteniacutem chloridu

ciacutenateacuteho

2 Fe3+ + Sn2+ rarr 2 Fe2+ + Sn4+

Přebytečnyacute chlorid ciacutenatyacute by rušil při stanoveniacute (rovněž by se oxidoval) a proto jej

zoxidujeme chloridem rtuťnatyacutem opět přidanyacutem v nadbytku

Sn2+ + 2 HgCl2 rarr Sn4+ + Hg2Cl2 + 2 Cl-

Rtuťnateacute ionty nebudou oxidovat Fe2+ (ačkoliv by tomu nasvědčovalo porovnaacuteniacute

oxidačně redukčniacutech potenciaacutelů Fe3+Fe2+ a 2Hg2+Hg2+) protože jsou přidaacutevaacuteny v podobě

velmi maacutelo disociovaneacuteho HgCl2 (log β(HgCI2) = 1322) Vznikajiacuteciacute Hg2CI2 je velmi maacutelo

rozpustnaacute sraženina (pKS(Hg2Cl2 rarr Hg22++2Cl-) = 179) kteraacute se již manganistanem

prakticky neoxiduje

Poznaacutemka Kvantitativniacute vyjaacutedřeniacute naznačeneacuteho mechanismu působeniacute jednotlivyacutech

činidel je velmi obtiacutežneacute protože se jednaacute o složitou soustavu ve ktereacute se uplatňuje mj i řada

komplexotvornyacutech rovnovah

Chloridoveacute ionty rušiacute stanoveniacute protože ionty železa usnadňujiacute jejich oxidaci

manganistanem na elementaacuterniacute chlor

10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ rarr 5 Cl2 + 2Mn2+ + 8 H2O

Tuto nežaacutedouciacute reakci eliminujeme tiacutem že do titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacuteme směs

siacuteranu manganateacuteho kyseliny siacuteroveacute a kyseliny fosforečneacute ve formě tzv Reinhardt-

Zimmermannova roztoku (67 g MnSO4 4H2O 200 ml H3PO4 hustoty 13 gml a 130 ml

koncentrovaneacute H2SO4 v 1000 ml roztoku) Jednotliveacute složky tohoto roztoku majiacute tuto funkci

ionty Mn2+ působiacute katalyticky a zabraňujiacute oxidaci Cl- iontů na chlor kyselina fosforečnaacute vaacuteže

vznikajiacuteciacute železiteacute ionty do bezbarveacuteho komplexu [Fe(HPO4)]+ (logβ = 94) a kyselina siacuterovaacute

upravuje pH roztoku na hodnotu vhodnou pro oxidaci iontů Fe2+

Postup Vzorek v 50 ml odměrneacute baňce doplniacuteme po značku destilovanou vodou a

řaacutedně promiacutechaacuteme Do titračniacute baňky odpipetujeme 1000 ml vzorku a přidaacuteme maximaacutelně

kapku 5 SnCl2 (stačiacute jedna kapka neboť ve vzorku jsou přiacutetomny jen stopy Fe3+) Přebytek

SnCl2 odstraniacuteme přiacutedavkem 05 ml 10 roztoku HgCl2 kteryacute vyvolaacute opalescenci resp se

vyloučiacute trocha biacuteleacute sraženiny (pokud je sraženina šedaacute až černaacute je nutneacute začiacutet znovu a přidat

menšiacute množstviacute SnCl2) Poteacute přidaacuteme vaacutelečkem 10 ml Reinhardt-Zimmermannova roztoku

zřediacuteme destilovanou vodou na vhodnyacute objem a titrujeme standardizovanyacutem odměrnyacutem

roztokem KMnO4 do prveacuteho růžoveacuteho zbarveniacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech Při vyacutepočtu obsahu železa ve vzorku

vychaacuteziacuteme z titračniacute stechiometrie vyplyacutevajiacuteciacute z vyacuteše uvedeneacute reakce

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg Fe2+ ve 100 ml roztoku

Upozorněniacute Roztoky obsahujiacuteciacute rtuť vyleacutevaacuteme do vyhrazeneacute odpadniacute naacutedoby

JODOMETRIE

Princip metody Zaacutekladem jodometrickyacutech stanoveniacute je ideaacutelně reverzibilniacute reakce

minusminusminus⎯⎯larr⎯rarr⎯+ 3I2eI3 nebo zjednodušeně I2 + 2endash rarr 2Indash

Vratnost uvedenyacutech reakciacute je důvodem jak pro využitiacute odměrneacuteho roztoku jodu jako

oxidimetrickeacuteho titračniacuteho činidla pro stanoveniacute snadno oxidovatelnyacutech laacutetek tak pro využitiacute

jodidu draselneacuteho jako redukovadla (v kyseleacutem prostřediacute) ke stanoveniacute laacutetek snadno

redukovatelnyacutech V tomto druheacutem přiacutepadě přidaacuteme k roztoku nadbytek jodidu a množstviacute

vyloučeneacuteho jodu zjišťujeme titraciacute odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu sodneacuteho Ten se jodem

oxiduje na tetrathionan podle rovnice

I 2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Specifickyacutem indikaacutetorem jodometrickyacutech titraciacute je škrobovyacute maz kteryacute se jodem za

přiacutetomnosti jodidu zbarvuje modře až modrofialově

Ani jod ani thiosiacuteran nejsou zaacutekladniacute laacutetky Ke standardizaci roztoku thiosiacuteranu lze

použiacutet jako zaacutekladniacute laacutetku dichroman draselnyacute roztok jodu lze standardizovat odměrnyacutem

roztokem thiosiacuteranu nebo pomociacute oxidu arseniteacuteho

l Přiacuteprava 250 ml 01 M Na2S2O3

Princip K přiacutepravě roztoku se použiacutevaacute komerčniacute preparaacutet kteryacutem je obvykle

pentahydraacutet soli Protože se ve vodneacutem roztoku i při nepatrneacutem okyseleniacute snadno rozklaacutedaacute za

vzniku zaacutekalu elementaacuterniacute siacutery stabilizujiacute se roztoky thiosiacuteranu alkalizaciacute uhličitanem

sodnyacutem Mikrobiaacutelniacutemu napadeniacute ktereacutemu může roztok podlehnout při delšiacutem skladovaacuteniacute

lze zabraacutenit přiacutedavkem kapky chloroformu

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 4: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

Rtuťnateacute ionty nebudou oxidovat Fe2+ (ačkoliv by tomu nasvědčovalo porovnaacuteniacute

oxidačně redukčniacutech potenciaacutelů Fe3+Fe2+ a 2Hg2+Hg2+) protože jsou přidaacutevaacuteny v podobě

velmi maacutelo disociovaneacuteho HgCl2 (log β(HgCI2) = 1322) Vznikajiacuteciacute Hg2CI2 je velmi maacutelo

rozpustnaacute sraženina (pKS(Hg2Cl2 rarr Hg22++2Cl-) = 179) kteraacute se již manganistanem

prakticky neoxiduje

Poznaacutemka Kvantitativniacute vyjaacutedřeniacute naznačeneacuteho mechanismu působeniacute jednotlivyacutech

činidel je velmi obtiacutežneacute protože se jednaacute o složitou soustavu ve ktereacute se uplatňuje mj i řada

komplexotvornyacutech rovnovah

Chloridoveacute ionty rušiacute stanoveniacute protože ionty železa usnadňujiacute jejich oxidaci

manganistanem na elementaacuterniacute chlor

10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ rarr 5 Cl2 + 2Mn2+ + 8 H2O

Tuto nežaacutedouciacute reakci eliminujeme tiacutem že do titrovaneacuteho roztoku přidaacutevaacuteme směs

siacuteranu manganateacuteho kyseliny siacuteroveacute a kyseliny fosforečneacute ve formě tzv Reinhardt-

Zimmermannova roztoku (67 g MnSO4 4H2O 200 ml H3PO4 hustoty 13 gml a 130 ml

koncentrovaneacute H2SO4 v 1000 ml roztoku) Jednotliveacute složky tohoto roztoku majiacute tuto funkci

ionty Mn2+ působiacute katalyticky a zabraňujiacute oxidaci Cl- iontů na chlor kyselina fosforečnaacute vaacuteže

vznikajiacuteciacute železiteacute ionty do bezbarveacuteho komplexu [Fe(HPO4)]+ (logβ = 94) a kyselina siacuterovaacute

upravuje pH roztoku na hodnotu vhodnou pro oxidaci iontů Fe2+

Postup Vzorek v 50 ml odměrneacute baňce doplniacuteme po značku destilovanou vodou a

řaacutedně promiacutechaacuteme Do titračniacute baňky odpipetujeme 1000 ml vzorku a přidaacuteme maximaacutelně

kapku 5 SnCl2 (stačiacute jedna kapka neboť ve vzorku jsou přiacutetomny jen stopy Fe3+) Přebytek

SnCl2 odstraniacuteme přiacutedavkem 05 ml 10 roztoku HgCl2 kteryacute vyvolaacute opalescenci resp se

vyloučiacute trocha biacuteleacute sraženiny (pokud je sraženina šedaacute až černaacute je nutneacute začiacutet znovu a přidat

menšiacute množstviacute SnCl2) Poteacute přidaacuteme vaacutelečkem 10 ml Reinhardt-Zimmermannova roztoku

zřediacuteme destilovanou vodou na vhodnyacute objem a titrujeme standardizovanyacutem odměrnyacutem

roztokem KMnO4 do prveacuteho růžoveacuteho zbarveniacute Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech Při vyacutepočtu obsahu železa ve vzorku

vychaacuteziacuteme z titračniacute stechiometrie vyplyacutevajiacuteciacute z vyacuteše uvedeneacute reakce

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg Fe2+ ve 100 ml roztoku

Upozorněniacute Roztoky obsahujiacuteciacute rtuť vyleacutevaacuteme do vyhrazeneacute odpadniacute naacutedoby

JODOMETRIE

Princip metody Zaacutekladem jodometrickyacutech stanoveniacute je ideaacutelně reverzibilniacute reakce

minusminusminus⎯⎯larr⎯rarr⎯+ 3I2eI3 nebo zjednodušeně I2 + 2endash rarr 2Indash

Vratnost uvedenyacutech reakciacute je důvodem jak pro využitiacute odměrneacuteho roztoku jodu jako

oxidimetrickeacuteho titračniacuteho činidla pro stanoveniacute snadno oxidovatelnyacutech laacutetek tak pro využitiacute

jodidu draselneacuteho jako redukovadla (v kyseleacutem prostřediacute) ke stanoveniacute laacutetek snadno

redukovatelnyacutech V tomto druheacutem přiacutepadě přidaacuteme k roztoku nadbytek jodidu a množstviacute

vyloučeneacuteho jodu zjišťujeme titraciacute odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu sodneacuteho Ten se jodem

oxiduje na tetrathionan podle rovnice

I 2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Specifickyacutem indikaacutetorem jodometrickyacutech titraciacute je škrobovyacute maz kteryacute se jodem za

přiacutetomnosti jodidu zbarvuje modře až modrofialově

Ani jod ani thiosiacuteran nejsou zaacutekladniacute laacutetky Ke standardizaci roztoku thiosiacuteranu lze

použiacutet jako zaacutekladniacute laacutetku dichroman draselnyacute roztok jodu lze standardizovat odměrnyacutem

roztokem thiosiacuteranu nebo pomociacute oxidu arseniteacuteho

l Přiacuteprava 250 ml 01 M Na2S2O3

Princip K přiacutepravě roztoku se použiacutevaacute komerčniacute preparaacutet kteryacutem je obvykle

pentahydraacutet soli Protože se ve vodneacutem roztoku i při nepatrneacutem okyseleniacute snadno rozklaacutedaacute za

vzniku zaacutekalu elementaacuterniacute siacutery stabilizujiacute se roztoky thiosiacuteranu alkalizaciacute uhličitanem

sodnyacutem Mikrobiaacutelniacutemu napadeniacute ktereacutemu může roztok podlehnout při delšiacutem skladovaacuteniacute

lze zabraacutenit přiacutedavkem kapky chloroformu

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 5: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

JODOMETRIE

Princip metody Zaacutekladem jodometrickyacutech stanoveniacute je ideaacutelně reverzibilniacute reakce

minusminusminus⎯⎯larr⎯rarr⎯+ 3I2eI3 nebo zjednodušeně I2 + 2endash rarr 2Indash

Vratnost uvedenyacutech reakciacute je důvodem jak pro využitiacute odměrneacuteho roztoku jodu jako

oxidimetrickeacuteho titračniacuteho činidla pro stanoveniacute snadno oxidovatelnyacutech laacutetek tak pro využitiacute

jodidu draselneacuteho jako redukovadla (v kyseleacutem prostřediacute) ke stanoveniacute laacutetek snadno

redukovatelnyacutech V tomto druheacutem přiacutepadě přidaacuteme k roztoku nadbytek jodidu a množstviacute

vyloučeneacuteho jodu zjišťujeme titraciacute odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu sodneacuteho Ten se jodem

oxiduje na tetrathionan podle rovnice

I 2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Specifickyacutem indikaacutetorem jodometrickyacutech titraciacute je škrobovyacute maz kteryacute se jodem za

přiacutetomnosti jodidu zbarvuje modře až modrofialově

Ani jod ani thiosiacuteran nejsou zaacutekladniacute laacutetky Ke standardizaci roztoku thiosiacuteranu lze

použiacutet jako zaacutekladniacute laacutetku dichroman draselnyacute roztok jodu lze standardizovat odměrnyacutem

roztokem thiosiacuteranu nebo pomociacute oxidu arseniteacuteho

l Přiacuteprava 250 ml 01 M Na2S2O3

Princip K přiacutepravě roztoku se použiacutevaacute komerčniacute preparaacutet kteryacutem je obvykle

pentahydraacutet soli Protože se ve vodneacutem roztoku i při nepatrneacutem okyseleniacute snadno rozklaacutedaacute za

vzniku zaacutekalu elementaacuterniacute siacutery stabilizujiacute se roztoky thiosiacuteranu alkalizaciacute uhličitanem

sodnyacutem Mikrobiaacutelniacutemu napadeniacute ktereacutemu může roztok podlehnout při delšiacutem skladovaacuteniacute

lze zabraacutenit přiacutedavkem kapky chloroformu

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 6: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

Postup Vypočteneacute množstviacute Na2S2O3 5H2O navaacutežiacuteme na předvaacutežkaacutech rozpustiacuteme v

maleacutem objemu destilovaneacute vody do ktereacute jsme předem přidali asi 05 g pevneacuteho uhličitanu

sodneacuteho převedeme do odměrneacute baňky doplniacuteme na objem 250 ml a dobře promiacutechaacuteme

M(Na2S2O3 5H2O) = 2482 gmol

2 Standardizace odměrneacuteho roztoku Na2S2O3

Princip Zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku thiosiacuteranu je dichroman

draselnyacute Ten nejprve převedeme přiacutedavkem velkeacuteho nadbytku jodidu na odpoviacutedajiacuteciacute

množstviacute jodu

Cr2O72- + 6 Indash + 14 H+ rarr 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O

neboť dichroman je silneacute oxidačniacute činidlo ktereacute by při přiacutemeacute titraci oxidovalo thiosiacuteran až na

siacuteran Aby reakce proběhla kvantitativně je nutno roztok okyselit protože redoxpotenciaacutel

dichromanu zaacutevisiacute na pH (klesaacute přibližně o 140 mV při vzestupu pH o jednotku)

Vzniklyacute I2 titrujeme thiosiacuteranem na škrobovyacute maz

I2 + 2 S2O32ndash rarr 2 Indash + S4O6

2ndash

Z uvedenyacutech scheacutemat je patrneacute že se jednaacute o nepřiacutemou titraci

Postup Na analytickyacutech vahaacutech s přesnostiacute na desetiny mg navaacutežiacuteme diferenčně

dichroman draselnyacute v množstviacute bliacutezkeacutem teoretickeacutemu vyacutepočtu (na předpoklaacutedanou spotřebu

15 ml) převedeme do titračniacute baňky zřediacuteme přiměřenyacutem objemem destilovaneacute vody

odměrnyacutem vaacutelečkem (nebo odhadem) opatrně přilejeme 3 až 5 ml 2 M H2SO4 přidaacuteme asi 1

g pevneacuteho jodidu draselneacuteho a zamiacutechaacuteme Po chviacuteli titrujeme žlutohnědě zbarvenyacute roztok

odměrnyacutem roztokem thiosiacuteranu do slabě nažloutleacuteho odstiacutenu Pak přidaacuteme několik ml

škroboveacuteho mazu (roztok zmodraacute pokud jsme v předchoziacute titraci nepřetitrovali bod

ekvivalence) a dotitrujeme do slabě modrozeleneacuteho odstiacutenu roztoku vznikleacute chromiteacute soli

Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 7: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

Spraacutevnou koncentraci odměrneacuteho roztoku vypočteme z navaacutežky standardu spotřeby titrantu a

titračniacute stechiometrie

M(K2Cr2O7) = 2942 gmol

Poznaacutemka Pokud nechaacuteme dotitrovanyacute roztok delšiacute dobu staacutet opět zmodraacute v důsledku

oxidace jodidu vzdušnyacutem kysliacutekem

2 Přiacuteprava 005 M roztoku jodu

Princip Elementaacuterniacute jod je ve vodě maacutelo rozpustnyacute (asi 03 g I2 v litru vody) a nelze z

něj připravit dostatečně koncentrovaneacute odměrneacute roztoky Podstatně rozpustnějšiacute je trijodid I3ndash

(resp izopolyanionty jodu - jejich rozpustnost je až desiacutetky procent jodu v roztoku) kteryacute

vznikaacute reakciacute jodu s jodidem a kteryacute reaguje z hlediska jodometrie v podstatě stejně jako

samotnyacute jod neboť jejich standardniacute redoxpotenciaacutely jsou teacuteměř totožneacute

I2 + Indash rarr I3ndash

Ale i v tomto přiacutepadě je rozpouštěniacute jodu obtiacutežneacute Postupuje se tak že navaacutežka jodu se

přidaacute k ovlhčeneacutemu jodidu směs se důkladně rozetře v třeciacute misce a vyloužiacute vodou K neroz-

puštěneacutemu zbytku jodu se přidaacute dalšiacute podiacutel jodidu a celyacute postup se opakuje až do uacuteplneacuteho

rozpuštěniacute jodu (Jodidu je ve vyacutesledneacutem roztoku hmotnostně aspoň třikraacutet viacutece než jodu)

Postup Vzhledem k pracnosti a časoveacute naacuteročnosti přiacutepravy je odměrnyacute roztok jodu

k dispozici již připravenyacute

Roztok v zaacutesobniacute laacutehvi může miacutet proměnneacute složeniacute na dně může přiacutepadně ležet

nerozpuštěnyacute jod Proto nejdřiacuteve roztok v laacutehvi opatrně ale důkladně promiacutechaacuteme a před

prvniacutem odlitiacutem jej nechaacuteme 2 minuty staacutet v klidu

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 8: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

3 Standardizace roztoku jodu

Princip Vhodnou zaacutekladniacute laacutetkou pro standardizaci odměrneacuteho roztoku jodu je např

oxid arsenityacute V našem přiacutepadě ale použijeme ke stejneacutemu uacutečelu již standardizovanyacute

roztok thiosiacuteranu o koncentraci přibližně 01 moll

Postup Vzhledem k tomu že roztok jodu bychom neměli pipetovat je vhodneacute pracovat

se dvěma byretami - v jedneacute miacutet roztok thiosiacuteranu a ve druheacute roztok jodu Do titračniacute

baňky odměřiacuteme z byrety přesně 1000 ml roztoku jodu zřediacuteme přiměřeně destilovanou

vodou okyseliacuteme přiacutedavkem 5 ml HCl (14) (vaacutelečkem) a titrujeme standardizovanyacutem

roztokem thiosiacuteranu do světležluteacute barvy Pak přidaacuteme 5 ml škroboveacuteho mazu a modryacute

roztok opatrně a za intenzivniacuteho miacutechaacuteniacute dotitrujeme do odbarveniacute Titraci provaacutediacuteme

alespoň 3x ze znalosti průměrneacute spotřeby a znaacutemeacute koncentrace odměrneacuteho roztoku

thiosiacuteranu vypočteme koncentraci roztoku jodu

4 Stanoveniacute kyseliny askorboveacute

Princip Kyselinu askorbovou lze v kyseleacutem prostřediacute (ktereacute zajišťuje jejiacute relativniacute

odolnost proti oxidaci vzdušnyacutem kysliacutekem) oxidovat jodem na kyselinu

dehydroaskorbovou

OO

OH OH

OH

CH OH + 2I

OO

OH

CH OH

O O

2 2+ 2 H+2 I- +

Postup Z doplněneacuteho a řaacutedně promiacutechaneacuteho roztoku vzorku v 50 ml odměrneacute baňce

odpipetujeme 1000 ml do titračniacute baňky Zřediacuteme přiměřeně destilovanou vodou

přidaacuteme vaacutelečkem 5 ml 2 M H2SO4 a 5 ml škroboveacuteho mazu a titrujeme odměrnyacutem

roztokem jodu Reakce kyseliny askorboveacute s jodem je relativně pomalaacute proto musiacuteme

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky

Page 9: MANGANOMETRIE Princip metody - ach.upol.czach.upol.cz/user-files/files/acc-manganometrie.pdf · prvním odlitím jej necháme aspoň 2 minuty stát v klidu. M ... (log β(HgCI2) =

zvlaacuteště ke konci titrace roztokem intenzivně miacutechat a dotitrovaacutevat do modreacuteho zbarveniacute

ktereacute vydržiacute aspoň několik desiacutetek vteřin Titraci provaacutediacuteme alespoň 3x průměrnou

spotřebu daacutele použijeme v naznačenyacutech vyacutepočtech

Vyacutesledek se udaacutevaacute v mg kyseliny askorboveacute ve 100 ml roztoku

M(C6H8O6)= 17613 gmol

Otaacutezky k cvičeniacute

1 Popiš princip manganometrie a jodometrie Popiš princip provaacuteděnyacutech uacuteloh

2 Popiš časovyacute harmonogram provaacuteděnyacutech uacuteloh s přibližnou časovou dotaciacute

jednotlivyacutech uacuteloh

3 Kolik dihydraacutetu kyseliny šťaveloveacute je třeba navaacutežit ke standardizaci roztoku KMnO4

dle naacutevodu

4 Jak připraviacuteš 250 ml 01 M Na2S2O3 z pevneacuteho Na2S2O3 5H2O (naznač vyacutepočet i

postup) Proč je třeba do tohoto roztoku přidat uhličitan sodnyacute (v přiacutepadě že

připravujeme odměrnyacute roztok)

5 Popiš standardizaci Na2S2O3 dichromanem draselnyacutem Kolik je ho dle uvedeneacuteho

postupu třeba navaacutežit Jsou možneacute i jineacute způsoby standardizace teacuteto laacutetky