Титрование окислительно-восстановительной реакции

мы с вами разобрались с процессом титрования кислот и оснований теперь давайте рассмотрим окислительно-восстановительного титрования возьмем раствор катионов железо 2 + концентрация этих ионов нам неизвестно но мы можем вычислить при помощи окислительно-восстановительного титрования пусть изначальный объем раствора равняется 10 миллилитров допустим это будет подкисленной раствор то есть там может быть немного серной кислоты и в этом растворе находится катионы железа 2 + источник протонов кислота в раствор ионов железа мы добавим перманганат калия в беретки для титрования у нас будет налить скале и марганец о 4 и молярная концентрация перманганата калия в этом растворе ноль целых две сотых моля на литр перманганат калия это источник перманганат анион of в растворе он распадается на калий плюс и марганец о 4 минус мы добавляем в раствор железо перманганат ионной раствор перманганата калия будет капать в раствор железы и между ними будет протекать окислительно-восстановительная реакция вот здесь у меня сбалансированное уравнение этой реакции давайте посмотрим что здесь окисляется мы сразу видим что это окислительно-восстановительная реакция степень окисления кислорода минус 2 в 1 га над его не четыре атома кислорода четырежды -2 минус 8 сумма степеней окисления должна равняться минус единицы значит степень окисления марганца плюс 7 поскольку плюс 7 минус 8 равно минус 1 в растворе оказывается и он и марганца зарядом плюс 2 значит его степень окисления здесь плюс 2 таким образом марганец переходит от степени окисления плюс 7 степени окисления плюс 2 то есть его степень окисления понижается значит марганец в этой реакции восстанавливается теперь рассмотрим и он их железы в реагентах были ионы железа 2 + значит их степень окисления плюс 2 среди продуктов реакции есть ионы железа с зарядом 3 + значит их степень окисления плюс 3 таким образом железо переходит от степени окисления плюс 2 степени окисления плюс 3 его степень окисления повышается и это значит что железо 2 плюс в этой реакции окисляется и так мы добавляем перманганат калия и в колбе начинает протекать записанная реакция и он и продуктов реакции бесцветны значит по мере протекания реакции фиолетовый цвет перманганата исчезает и получается полностью бесцветный раствор представьте что мы добавляем какое-то количество перманганат калия и раствор становится бесцветным но тут мы добавляем еще одну каплю и в растворе остается светло фиолетовый цвет был прозрачный бесцветный раствор но после одной капли перманганат и он стал светло-фиолетовым это признак конечной точки титрования дело в том что продукты реакции бесцветный а раз раствор стал светло-фиолетовым это значит что какое-то количество перманганат ионов дающих цвет не вступили в реакцию в то же время все ионы железа 2 + присутствующие изначально в растворе прореагировали следовательно титрования можно прекращать мы достигли конечной точки мы растратили на это некое количество раствора перманганата калия пусть например его уровень в беретки опустился вот до этой отметки изначально его уровень был вот здесь и разница между уровнями и есть тот объем перманганат и который мы использовали для титрования пусть к примеру он равняется 20 миллилитров 20 миллилитров раствора перманганата калия полностью вступили в реакцию с железом 2 плюс наша задача определить концентрацию железо в изначальном растворе чтобы найти концентрацию железа 2 + в исходном растворе нам нужно вычислить количество затраченного перманганата вступившего с ним в реакцию количество вещества можно найти из молярной концентрации и объема молярная концентрация измеряется в молях на литр молярная концентрация перманганата ноль целых две сотых моля на литр нам нужно найти моли в знаменателе объем 20 миллилитров чтобы получить литр и сдвинем десятичную запятую на 3 позиции влево получится две сотых литра теперь найдем количество две сотых умножить на 2 сотых равно четыре десятитысячных вот столько молекул перманганата калия потребовалось чтобы все жили за 2 + в изначальном растворе полностью вступила в реакцию и так в реакцию с железом ступила четыре десятитысячных моля перманганата калия теперь давайте найдем какое количество ионов железа 2 + вступила в реакцию то есть изначально была в растворе для этого обратимся к сбалансированному уравнению реакции и посмотрим на коэффициенты которые как раз и соответствуют малярном у соотношению у перманганат ионов коэффициент 1 а перед железом два плюса коэффициент 5 это значит что малярные отношении перманганата к железу 2 + равняется единице и у перманганата и 5 у железа сколько молей перманганата вступила в реакцию железом два плюс четыре десятитысячных моля значит в числителе пишем четыре десятитысячных моля а за значение x обозначаем изначальное количество железа 2 + чтобы найти x перемножим члены пропорции крест-накрест 5 умножить на четыре десятитысячных это две тысячных это у нас количество ионов железа 2 + который изначально присутствовала в растворе мы почти закончили наша цель была найти молярную концентрацию ионов железа 2 + теперь мы знаем количество и знаем изначальный объем 10 миллилитров чтобы найти молярную концентрацию железа 2 + нужно количество ионов в молях две тысячных разделить на изначальные объем раствора на 10 миллилитров что равно 1 100 литра значит в знаменателе будет 1 100 литра две тысячных разделить на одну сотую равно 2 десятым значит изначальная молярная концентрация ионов железа 2 + в растворе равнялась нулю целым 2 10 моля на литр можно было воспользоваться равенством молярность на объем равна молярности на объем и изменять его в соответствии с коэффициентами но мне больше нравится подробно разбирать каждый шаг чтобы лучше понимать происходящее в реакции и процессы спасибо что подписывайтесь на наш канал нам очень важно знать ваше мнение если у вас возникают вопросы касательно данного видеоролика то не стесняйтесь задавать их в комментариях мы с удовольствием на них ответим