Bestemmelse af jernindholdet i FeSO4 ⋅ 7H2O | Kemi B

Formål

At bestemme jernindholdet i jern(II)sulfat-heptahydrat (FeSO ⋅ 7H O) ved redoxtitrering med kaliumpermanganat (KMnO

Teori

Fe + MnO  Fe + Mn Viser en (uafstemt) titreringsreaktion mellem jern(II)sulfatheptahydrat og kaliumpermanganat. Dette er dog ikke blot en normal reaktion eller en normal titrering, men en redoxreaktion og en redoxtitrering. Selve ordet redox er en sammensætning af reduktion (optagelse af elektroner) og oxidation (afgivelse af elektroner). Det skyldes, at når der sker en reduktion, sker der samtidig en oxidation, idet et stof har optaget elektroner, må der være et andet stof, som tilsvarende har afgivet elektroner. Således kan begrebet redoxreaktion defineres som en overførelse af elektroner mellem to reagerende stoffer.

I overstående reaktion har jern(II)-ionerne afgivet en elektron. Jern(II)-ionerne er altså oxideret til jern(III)-ioner. Det betyder også, at jernionerne har ændret deres såkaldte oxidationstal.

Oxidationstal bruges primært til en anskueliggørelse af afstemning af redoxreaktioner. Når der afstemmes redoxreaktioner, er der derfor visse regler for angivelse af oxidationstal, som må tages i forbehold.

1. Rene grundstoffer har oxidationstal 0 2. Simple ioner har deres ladning som oxidationstal 3. Hydrogen har oxidationstal +1 (med undtagelse af metalhydrider fx NaH, hvor oxidationstal er -1) 4. Oxygen har oxidationstal -2 (med undtagelse af peroxider fx H O , hvor oxidationstal er -1) 5. Summen af oxidationstallet i et atom er lig med atomets ladning Når disse regler er taget i forbehold, afstemmes redoxreaktioner efter følgende fremgangsmåde: Først opskrives reaktionsskemaet uden tilhørende koefficienter. Oxidationstallene bestemmes, hvorefter de med romertal skrives over de atomer, vis oxidationstal ændres. Antal trin som atomerne oxideres eller reduceres til, beregnes og nedskrives herefter i reaktionsskemaet. Ved oxidation betegnes ↑.

Ved reduktion betegnes ↓.

Reaktionsskemaet afstemmes nu efter balance mellem antallet af afgivet og optaget elektroner på hver side.

Foregår reaktionen i sur opløsning, afstemmes ladningen med H -ioner.

Foregår reaktionen i basisk opløsning, afstemmes ladningen med OH -ioner.

Ladningen afstemmes med i basisk opløsning. Til sidst tilføjes H O, således antallet af hydrogenatomer og oxygenatomer stemmer overens. En afstemning af en redoxreaktion kan ses i ”Resultater og beregninger”.

Materialer

Apparatur: - 250 mL konisk kolbe - Burette - Måleglas - Magnetomrører med magnet Kemikalier: - 0,5 g jern(II)sulfat-heptahydrat (FeSO 7H O) - ionbyttet vand SO - 0,02 M kaliumpermanganat-opløsning (KMnO

Forsøgsbeskrivelse

Der afvejes ca. 0,5 g jern(II)sulfat-heptahydrat, som vha. lidt ionbyttet vand overføres til en konisk kolbe. Herefter tilsættes 40 mL 1 M svovlsyre til kolben.