p align="justify"> Хоча механізм утворення марганцю (II) часто складний, окислення більшості речовин в кислих розчинах протікає швидко. Помітним винятком є ??реакція з щавлевої кислотою, що вимагає підвищеної температури, і реакція з миш'яком (III), для протікання якої необхідний каталізатор.
У слабко кислих (рН gt; 4), нейтральних або слабо лужних розчинах відновлення перманганату зазвичай протікає з участю трьох електронів, і в результаті утворюється коричневий осад діоксиду марганцю МпO 2. У цих умовах перманганатом можна відтитрувати деякі речовини: наприклад, ціанід окислюється до цианата; сульфід, сульфіт і тіосульфат - до сульфату; марганець (II) - до діоксиду марганцю; гідразин - до азоту.
Розчини марганцю (III) нестійкі через реакцію диспропорціонування
2Mn 3+ + 2Н 2 О? MnО 2 (тв.) + Mn 2+ + 4Н + (3)
Однак іон марганцю (III) утворює кілька досить стійких комплексів, що обумовлюють існування марганцю в змозі +3 у водних розчинах. Лінгейн використовував цей факт для титрування марганцю (II) перманганатом в розчинах з високою концентрацією пірофосфат-іона; реакцію можна виразити рівнянням
Mn О 4 - + 4 Mn 2+ + 15Н 2 Р 2 0 7 2 - + 8Н +? 5Mn (H 2 P 2 0 7) 3 3- + 4Н 2 О (4)
Титрування проводять в інтервалі рН 4-7.
3.3.3 Кінцева точка титрування
Одним з найбільш очевидних переваг перманганату калію є інтенсивна фіолетове забарвлення, яка зазвичай служить індикатором при титруванні. Щоб надати помітну забарвлення 100 мл води, достатньо всього лише 0,01-0,02 мл 0,02 М (0,1 н.) Розчину. У випадку дуже розбавлених розчинів перманганату кінцеву точку встановлюють по зміні забарвлення комплексу заліза (II).
Забарвлення перманганату в кінцевій точці нестійка і поступово знебарвлюється в результаті взаємодії надлишку перманганату з іоном марганцю (II), присутств?? ющим в кінцевій точці у відносно великій кількості:
MnО 4 2- + ЗMn 2+ + 2Н 2 О? 5 MnО 2 (тв.) + 4Н + (5)
Константа рівноваги цієї реакції (її легко розрахувати із стандартних потенціалів двох напівреакцій) має значення порядку 10 47. Таким чином, навіть в сильно кислому розчині концентрація перманганату, співіснують в рівновазі з іоном марганцю (II), мала. На щастя, швидкість встановлення цієї рівноваги теж мала, тому забарвлення в кінцевій точці послаблюється поступово.
Інтенсивна забарвлення розчину перманганату ускладнює вимір обсягів реагенту в бюретці. На практиці часто зручніше за точку відліку приймати поверхню рідини, а не нижню частину меніска.
4. Експериментальна частина
. 1 Визначення Fe2 + в керамічних виробах
У конічну колбу місткістю 250 мл наливають 100 мл сірчаної кислоти (1: 4) додаємо відому наважку подрібненого черепка і кип'ятимо в захисній атмосфері вуглекислого газу.
Колбу закривають пробкою з двома отворами, в які вставлені скляні трубки, зігнуті під прямим кутом. Одна з трубок (по ходу газу) доходить до дна колби, друга кінчається під пробкою. Довгу трубку приєднати до біологічної пробірці з СaCO 3. Прилив до мармуру соляної кислоти, пропускають потік вуглекислого газу через колбу протягом 3 хв.
У цей час відважують на сухому годинному склі 1-1,5 г наважки матеріалу, що знаходиться в повітряно-сухому стані. Відкривши пробку, швидко всипають наважку в колбу. Не припиняючи струму газу, зважують скло і по різниці визначають масу наважки. Вміст колби кип'ятять 30 хв, пропускаючи при цьому струм вуглекислого газу. Потім знімають колбу з плитки і, не припиняючи струму газу, охолоджують вміст колби.
Після знімають пробку, додають 150 мл свежепрокипяченной холодної води і титрують розчином марганцевокислого калію (перманганатом калію) до рожевого кольору, не зникає протягом 20 - 30 с. Метод заснований на кислотному розкладанні аналізованої проби в потоці вуглекислого газу з подальшим титруванням двовалентного заліза перманганатом калію).
. 2 Розрахунки, отримані в результаті досвіду
· Кераміка №22 (неоліт (з 6 - по 2 тис. до н. е.) ст. Дєдіна) (темного кольору)
V 1=2,52 мл
V 2=2,56 мл
V 3=2,54 мл.
V ср=2,54 мл.
Сп (Fe2 +)== 0,005588
См (Fe2 +)== 0,002794 (Fe2 +)=0,002794? 0,25=0,0006985 (Fe2 +)=0,0006985? 55,845=0,0390 (Fe2 +) =? 100%=2,7% (Fe2O3)=3,86%
· Кераміка №16 (кін. 2 - поч. 1 тис. до н.е.) (світло-коричневого кольору)
V 1=1,05 мл
