Redox titrace
Zdravím, prosím o kontrolu příkladů nejsem si moc jist zda je to správně podle výsledků tam je odchylka, tak nevím:
1. Z navážky 0,2 g byl hořčík vysrážen jako 8-chinolinolát hořečnatý. Sraženina byla odfiltrována a rozpuštěna v HCl a roztok byl titrován odměrným roztokem bromičnanu draselného o c= 0,016 mol/l. Spotřeba činila 22,4 ml. Kolik hm. % hořčíku obsahuje vzorek. w= 3,27 %
2. Navážka 0,3677 g kyzových výpalků byla po rozpuštění v kyselině a redukci na železnatou sůl titrována roztokem dichromanu draselného o c= 0,0165 mol/l, jehož spotřeba činila 36,42 ml. Vypočtěte obsah oxidu železitého ve vzorku v hm. %. w= 78,3 %
Děkuji
1. Z navážky 0,2 g byl hořčík vysrážen jako 8-chinolinolát hořečnatý. Sraženina byla odfiltrována a rozpuštěna v HCl a roztok byl titrován odměrným roztokem bromičnanu draselného o c= 0,016 mol/l. Spotřeba činila 22,4 ml. Kolik hm. % hořčíku obsahuje vzorek. w= 3,27 %
2. Navážka 0,3677 g kyzových výpalků byla po rozpuštění v kyselině a redukci na železnatou sůl titrována roztokem dichromanu draselného o c= 0,0165 mol/l, jehož spotřeba činila 36,42 ml. Vypočtěte obsah oxidu železitého ve vzorku v hm. %. w= 78,3 %
Děkuji
Odpovědi
Diskuze
2: w(Fe/Fe2O3) = 2*55,845/159,6882 = 0,6994
m(Fe) = 55,845*6*0,0165*0,03642 = 0,2013; %Fe2O3 = 100*0,2013/(0,6994*0,3677) = 78,3%
Reakční rovnice je stejná jako v předchozích příkladech.
OK?
Nevím, zda je dotaz stále aktuální, ale jeho řešení je snadné a dokumentuje pestrost klasických analytických postupů. Jen je rozlousknout. To hraní ale stojí za to :-)
V daném zadání je třeba najít souvislost mezi hmotností hořčíku v surovém vzorku a bromičnanem. Pak už je snadné se dostat k hmotnostnímu zlomku hořčíku ve vzorku.
Každá z reakcí by potřebovala víceméně obsáhlejší výklad, ale ten lze při troše snahy dohledat, případně lze diskutovat zde.
Reakce 1.
Hořčík, rozumějme hořečnatý kation reaguje s 8-hydroxychinolinem (oxinem) za vzniku nerozpustného 8-oxichinolinátu hořečnatého (oxinátu hořečnatého). (Jen poznámka: tuto reakci by šlo využít pro stanovení hořčíku i gravimetricky.)
Mg2+ + 2 C9H7NO = Mg(C9H5NO)2 + 2 H+
n[Mg] = n[Mg(C9H5NO)2]
Reakce 2.
Rozpouštění sraženiny 8-oxichinolinátu hořečnatého v roztoku HCl, kdy dojde k opětovnému uvolnění 8-hydroxychinolinu do roztoku. Bohužel tato reakce se příliš v metodikách bromátometrického stanovení hořčíku takto explicitně nepíše, pouze se konstatuje rozpouštění sraženiny v HCl. Pro pochopení návaznosti celé bilance je však dobré si ji napsat.
Mg(C9H5ON)2 + 2 H+ = Mg2+ + 2 C9H7ON
2 n[Mg(C9H5ON)2] = n[C9H7ON]
Reakce 3.
Bromace 8-hydroxychinolinu (brom, viz rovnice 4) za vzniku 5,7-dibrom-8-hydroxychinolinu.
C9H7ON + 2 Br2 = C9H5ONBr2 + 2 HBr
2 n[C9H7ON] = n[Br2]
Reakce 4.
Titrace bromičnanem za přítomnosti bromidu draselného (vznik bromu pro bromaci 8-hydroxychinolinu, viz rovnice 3).
BrO3– + 5 Br– + 6H+ = 3 Br2 + 3H2O
n[Br2] = 3 n[BrO3–]
Postupným dosazování (je třeba se dostat od hořčíku přes všechny zainteresované sloučeniny až k bromičnanu).
n[Mg] = n[Mg(C9H5ON)2] = ½ n[C9H7ON] = ¼ n[Br2] = ¾ n[BrO3–]
se dostaneme ke vztahu:
n[Mg] = ¾ n[BrO3–]
A odtud již přihořívá. Látkové množství hořčíku je dáno podílem hmotnosti a jeho molární hmotnosti. A látkové množství bromičnanu je dáno součinem látkové koncentrace a objemu.
m[Mg] = ¾ n[BrO3–] = ¾ c[BrO3–] · V[BrO3–] · M[Mg]
Po dosazení:
m[Mg] = ¾ · 0,016 · 22,4 · 24,305 · 0,001 = 0,006533184 g
(0,001 je převodní konstanta; koncentraci bromičnanu máme v molech na litr, objem v mililitrech)
Hmotnostní zlomek hořčíku ve vzorku je dán vzorcem:
w = m[Mg]/m[vz]
Po dosazení:
w = 0,006533184/0,2 = 0,03266592 = 3,27 %