HOgy kell kiszámolni? ~0, 02 M KMnO4-mérőoldat pontos koncentrációját szeretnénk meghatározni. Ehhez 0,6705 g szilárd nátrium-oxalátból 100, 00 cm3 törzsoldatot készítünk, melynek 10-10, 00 cm3-es

Tipikus átb..szós feladat mert megad egy raklapnyi felesleges infót, mert leírja hogy kell végezni a titrálást, ami a számolás szempontjából kb marhára fölösleges. Az egyetlen dolog amit tudni kell, az az hogy hogyan reagál a KMnO4 az oxaláttal savas közegben:

KMnO4 + Na2(COO)2 + H2SO4 ---> MnSO4 + CO2 + H2O + Na2SO4

Ezt kirendezni nem valami egyszerű, de ha megnézzük az oxidációs szám változásokat, akkor rájövünk hogy az oxalát ionban mindkét szén oxidációs állapota +3-ról +4-re nő, azaz a kettő összesen +2-t változik. A mangán +7-ról lemegy +2-re, a változás -5. A két változásnak a közös többszöröse a 10, tehát 5 mol oxalát éppen 2 mol permanganáttal reagál. (Ezt amúgy érdemes megjegyezni: permanganát-oxalát reakciójakor mindig 2:5 arányban vannak. Ha ezt vágod nem kell egyenletet rendezgetni.)

Az oxalátból a 100 cm3-es oldatot készítünk, majd kiveszünk belőle 10 cm3-t, tehát egy ilyen adagban van 0,06705g oxalát. A moltömege adott, lássuk ez hány mol: n=m/M=0,06705/134=0,0005 mol = 0,5 mmol. Ezt a mennyiséget titráljuk a permanganáttal. A reakcióegyenletből tudjuk, hogy az oxalát 5:2 arányban reagál a permanganáttal, tehát abból kell 2/5-ször ennyi, azaz 0,2 mmol. A permanganát oldatok átlagfogyása: 8,9567 cm3 = 0,0089567 dm3, ebben volt benne az a 0,2 mmol (azaz 0,0002 mol) KMnO4, tehát számítható a koncentrációt: c=n/V=0,0002/0,0089567 = 0,02233 mol/dm3. Tehát az oldat valójában kissé töményebb mint kéne.

Megjegyzés: a 20 cm3 desztvíz azért kell, mert hígabb oldatokban jobban látszik a színváltozás, jobban el tudod találni a titrálás végpontját. A kénsav valszeg fölöslegben van, de a számolást nem befolyásolja, csak a reakció lezajlásához kell. A mangán szulfát meg azért jó, mert a Mn2+ ionok katalizálják a reakciót, gyorsabban megy végbe az egész. Persze ha ezt nem raknánk bele, attól még ugyanolyan jól menne a dolog, hiszen úgyis MnSO4 képződik a reakcióban, tehát egy idő után így is-úgy is gyors lenne a reakció (autokatalízis), de így már az első csepp permanganát is gyorsan reagál.

Hűha, hát bocs, az a baj hogy fogalmam sincs hogyan reagál a FeCl3 a permanganáttal. Neten találtam egy ilyet hogy

10 FeCl3 + 6 KMnO4 + 24 H2SO4 = 15 Cl2 + 3 K2SO4 + 6 MnSO4 + 5 Fe2(SO4)3 + 24 H2O

de ha ezzel végigszámolom, majdnem fél liter jön ki a permanganát fogyására szóval valami gebasz van. Erről a Zimmermann-féle meghatározásról pedig nem is hallottam, bocs :S

Na, ez még tán menni fog :)

2 KMnO4 + 5 KNO2 + 3 H2SO4 = 2 MnSO4 + 3 H2O + 5 KNO3 + K2SO4

Itt csak a nitrit reagál, a nitrát szerencsére nem. Legyen a nitrit tömege x, a nitráté 0,2505-x gramm. Ekkor a KNO2 molszáma: n=m/M = x/85,1 mol. Az egyenlet szerint 2/5-ször(=0,4-szer) ennyi KMnO4 kell, azaz 0,4*x/85,1 mol, ennyi volt abban a fogyott oldatban, amiről tudjuk hogy 0,01M-os és 5,57 cm3. Tehát ha ebből számolunk egy molt (n=c*V), az lesz egyenlő ezzel a 0,4*x/85,1-gyel:

0,01*0,00557=0,4*x/85,1

Megoldva x-re: x=0,01185 gramm. Mivel x-nek épp a KNO2 tömegét neveztem el, így ez a megoldás is egyben. A minta tömegszázaléka tehát: 0,01185/0,2505 *100 = 4,73%