47
M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 1 REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ) Prof. Dr. Mustafa DEMİR http://web.adu.edu.tr/akademik/mdemir/

REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

1

REDOKS TİTRASYONLARI(PERMANGANOMETRİ)

Prof. Dr. Mustafa DEMİR

http://web.adu.edu.tr/akademik/mdemir/

Page 2: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

2

Permanganat iyonunun kuvvetli bir yükseltgen olması (zayıf indirgenleri bile yükseltgeyebilmesi) Eşdeğerlik noktasını belirlemede başka bir indikatöre gerek duyulmamasıHer zaman ve ucuza temin edilebilmesi

diğer yükseltgenlere olan üstünlükleridir. suda safsızlık olarak bulunabilecek klorürü bile yükseltgemesi iyi bir çözücü olan hidroklorik asitle işlem görmüş örneklerde doğrudan kullanılmasıayarlı çözeltisinin uzun süre saklanamaması

İse olumsuz yönlerinden bazılarıdır.

Page 3: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

3

Permanganat çözeltisinin özellikleri

KMnO4 primer standart olarak kullanılmazKMnO4 ayarı kolaylıkla bozulur, sık sık ayarlanmalıdır.KMnO4 karanlık bir yerde ve koyu renkli şişelerde saklanmalıdır.KMnO4 çözeltisi kaynatılmış suda hazırlanmalıdır.KMnO4 çözeltisi kaynatıldıktan sonra ayarlanır

Page 4: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

4

KMnO4 çözeltisinin süzülmesi cam pamuğundan veya amyant süzgeçten yapılır, normal süzgeç kağıtlarıkullanılmaz.Büretlerde kalan KMnO4 çözeltisi kesinlikle stok çözelti şişesine boşaltılmaz.Sulu ortamda tamamen kararlı değildir. Az da olsa suyu yükseltgeyebilir.Klorür içeren çözeltiler KMnO4 için zararlıdır

Page 5: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

5

-222

-4 4OH 3O 4MnO O2H 4MnO ++⇔+

O8H5Cl2Mn16H Cl 102MnO 222--

4 ++⇔++ ++

Page 6: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

6

Aynı zamanda indikatör olarak kullanıldığıtitrasyonlarda, permanganatın rengi uzun süre çözeltide kalmaz, bir süre sonra kaybolur.

4710−

++

=

+⇔++

K

4H 5MnO O2H3Mn 2MnO 222-

4

Page 7: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

7

KMnO4 titrasyonu indikatörleri

KMnO4 rengi indikatör görevi görür.(10-5 M’lıpermanganat çözeltisinde bile mor renk farkedilebilir- bu 100 ml suya 0.02 M permanganat çözeltisinden 0.01 veya 0.02 ml yani 1 damla eklenmesi demektir) Daha seyreltik permanganat çözeltileri için difenilamin sülfonik asit veya orto fenantrolin-demir(II) indikatörlerinin kullanılması ile dönüm noktası kesin olarak belirlenebilir.

Page 8: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

8

KMnO4 tepkimeleri

1. 0,1 M ve daha derişik asitli ortamlarda 5 elektron kaybederek +2’ye indirgenir2. Zayıf asitli (pH yaklaşık 4), nötral veya zayıf bazik ortamlarda ise üç elektron alarak mangan dioksite indirgenir 3. 1 M veya daha fazla bazik ortamlarda ise permenganat iyonu yalnız bir elektron alarak manganata indirgenir.

Page 9: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

9

O4H Mn 5e8H MnO 22-

4 +⇔++ +−+

MnOeMnO 24 →+ −− 3

+++ ++⇔+ 4HMnMnOO2H2Mn 222

3

−−− →+ 244 MnOeMnO

Page 10: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

10

KMnO4 çözeltisinin ayarlanması

Birincil standart sodyum okzalat, arsenik oksit, potasyum iyodür veya saf demire karşı ayarlanır.

O8HOCO2Mn6HOC5H2MnO 222

4224 ++⇔++ ++− 1

Bu tepkime başlangıçta yavaştır, sonra hızlanır

Page 11: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

11

Titrasyon sıcak çözelti ile ve yavaşyapılırsa, hataya neden olur.

2222422 2COOHOOCH +⇔+

Page 12: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

12

Arsenöz oksit ile permanganat ayarlanması için kullanılan ikinci primetstandarttır.

O3H2MnAsO5H6H2MnOAsO5H

AsOHHAsOH

AsO2HOH2OHOAs

22

43433

3332

32232

++⇔++

⇔+

⇔++

++−

+−

−−

Page 13: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

13

KMnO4 ile Demir Tayini

Klorürlü ortamda çalışabilmek için ortama Zimmerman Reinhard çözeltisi eklenirZimmermann- Reinhart yöntemi denir. Zimmerman-Reinhart çözeltisi, litresinde 70 gram MnSO4.4H2O, 125 ml derişik H2SO4 ve 125 ml derişik H3PO4 bulunan bir çözeltidir.

Page 14: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

14

Bu çözeltideki fosforik asit; demirle Fe(PO4)23-

kompleks iyonunu oluşturarak Fe3+ iyonlarınıtutar. Yaklaşık 1N HCl derişiminde permanganatın klorürü yükseltgemesi oldukça güçtür. Ancak Fe3+ iyonlu ortamlarda yükseltgenme oldukça hızlıdır. Fosfat ile Fe3+ iyonlarının tutulmuş olması bu tehlikeyi ortadan kaldırır. Ayrıca demir(III) iyonu klorür ile sarı renkli FeCl4- kompleks iyonunu verir ki, bu da dönüm noktasının görülmesini güçleştirir. Demir(III) iyonlarının Fe(PO4)2

3- hâlinde tutulmuşolması bu kompleks oluşumunu da engeller.

Page 15: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

15

Zimmermann- Reinhart çözeltisindeki Mangan sülfat; KMnO4 ile demir(II) arasındaki tepkimeyi katalizler. Aynızamanda permanganatın yükseltgeme gücünü azaltarak klorüre etki etmesini önler.

[ ][ ]

[ ][ ][ ]84

2

o

H MnOMnlog

50.0591.51E

Yükİndrlog

n0.059EE

+−

+

−=

−=

eşitliğinde [Mn2+]’nin artmasıyla ikinci terim daha çok negatifleşeceğinden E küçülür ve böylece

volt1.36E 2Cl2eCl o 2 =→+ −−

potansiyelinin altına düşülür. Çözeltideki sülfürik asit ise, titrasyon için gerekli olan asitliği sağlar.

Page 16: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

16

−++

++++

++→+

+→+

2ClClHgSn2HgClSnSn2FeSn2Fe

224

22

4223

O8H 2Mn 5Sn 16H 2MnO 5Sn 224-

42 ++→++ ++++

−++ ++→+ 2Cl2HgSnClHgSn 422

2

O4H5FeMn8H5FeMnO4 2322 ++→++ ++++−

x55.847x10xVNFe(g) 3KMnO4KMnO4

−=

Page 17: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

17

Permanganat ile Kalsiyum Tayini

42-2

422 OCaC OCCa →++

++ +→+ 242242 CaOCH 2HOCaC

O8H10CO2Mn 16H2MnOO5C 222-

4-2

42 ++→++ ++

x20x10xVNCa(gr) 3KMnOKMnO 44

−=

Page 18: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

18

Permanganat ile Hidrojen Peroksit Tayini

O8H 2Mn 5O16H 2MnO O5H 22

2-

422 ++→++ ++

Page 19: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

19

Diğer Permanganat Titrasyonları

Permanganatla asitli ortamda birçok indirgen madde doğrudan titre edilebilir. Bunlardan bir kısmı aşağıdaki Çizelgede verilmiştir. Bu titrasyonlar içinde demir tayini dışındakilerde ortamda klorür iyonunun bulunmaması gerekir. Çünküpermanganat asitli ortamda klorürükolaylıkla yükseltger

Page 20: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

20

Çizelge Asitli ortamda KMnO4 ile yapılan titrasyonlarAranan Tepkimesi

I 5I- + 5HCN + 2MnO4- + 11H+ ⇔ 5ICN + 2Mn2+ + 8H2O

Br 10Br- + 16H+ + 2MnO4- ⇔ 5Br2 + 2Mn2+ + 8H2O

As 5H3AsO3 + 2MnO4- + 6H+ ⇔ 5H3AsO4 + 2Mn2+ + 3H2O

Sb 5H3SbO3 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 5H3SbO4 + 2Mn2+ + 3H2O

Sn 5Sn2+ + 2MnO4- + 16H+ ⇔ 5Sn4+ + 2Mn2+ + 8H2O

H2O2 5H2O2 + 2MnO4- +16H+ ⇔ 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

Fe 5Fe2+ + 8H+ + MnO4- ⇔ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

[Fe(CN)6]4- 5[Fe(CN)6]-4 + 8H+ + MnO4- ⇔ 5[Fe(CN)6]-3 + Mn2+ + 4H2O

V 5VO2+ + 11H2O + MnO4- ⇔ 5V(OH)4

+ + Mn2+ + 2H+

Mo 5Mo3+ + 8H2O + 3MnO4- ⇔ 5MoO4

-2 + 3Mn2+ + 16H+

W 5W2+ + 8H2O + 3MnO4- ⇔ 5WO4

-2 + Mn2+ + 16H+

Ti 5Ti3+ + H2O + MnO4- ⇔ 5TiO2+ + Mn2+ + 2H+

Nb 5Nb3++ 6H+ + 2MnO4- ⇔ 5NbO3+ + 2Mn2+ + 3H2O

H2C2O4 5H2C2O4 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O

Mg, Ca, Zn M2+ + C2O4 ⇔ MC2O4

Co, La, Th, Ba

MC2O4 + 2H+ ⇔ M2+ + H2C2O4

Sr, C, Ag, Pb

5H2C2O4 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 10CO2 + Mn2+ + 8H2O

HNO2 5HNO2 + H+ + 2MnO4- ⇔ 5NO3

- + 3H2O + 2Mn+2

K 5K2Na[Co(NO2)3]+11MnO4- + 28H+ ⇔5Co2++ 30NO3

- + 11Mn2+ + 10K+ + 5Na+ +14H2O

Na Na+ ⇔ NaZn(UO)3 (Ac)9 ·9H2O + H+ ⇔ U4+

5U4+ + 2H2O + 2MnO4- ⇔ 2Mn2+ + 4H+ + 5UO2

2+

U 5U4+ + 2H2O + 2MnO4- ⇔ 2Mn2+ + 4H+ + 5UO2

2+

Page 21: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

21

Çizelge Asitli ortamda KMnO4 ile yapılan titrasyonlar

Aranan Tepkimesi

I 5I- + 5HCN + 2MnO4- + 11H+ ⇔ 5ICN + 2Mn2+ + 8H2O

Br 10Br- + 16H+ + 2MnO4- ⇔ 5Br2 + 2Mn2+ + 8H2O

As 5H3AsO3 + 2MnO4- + 6H+ ⇔ 5H3AsO4 + 2Mn2+ + 3H2O

Sb 5H3SbO3 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 5H3SbO4 + 2Mn2+ + 3H2O

Sn 5Sn2+ + 2MnO4- + 16H+ ⇔ 5Sn4+ + 2Mn2+ + 8H2O

H2O2 5H2O2 + 2MnO4- +16H+ ⇔ 5O2 + 2Mn2+ + 8H2O

Fe 5Fe2+ + 8H+ + MnO4- ⇔ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

[Fe(CN)6]4

-5[Fe(CN)6]-4 + 8H+ + MnO4

- ⇔ 5[Fe(CN)6]-3 + Mn2+ + 4H2O

V 5VO2+ + 11H2O + MnO4- ⇔ 5V(OH)4

+ + Mn2+ + 2H+

Page 22: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

22

Mo 5Mo3+ + 8H2O + 3MnO4- ⇔ 5MoO4

-2 + 3Mn2+ + 16H+

W 5W2+ + 8H2O + 3MnO4- ⇔ 5WO4

-2 + Mn2+ + 16H+

Ti 5Ti3+ + H2O + MnO4- ⇔ 5TiO2+ + Mn2+ + 2H+

Nb 5Nb3++ 6H+ + 2MnO4- ⇔ 5NbO3+ + 2Mn2+ + 3H2O

H2C2O4 5H2C2O4 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O

Mg, Ca, Zn M2+ + C2O4 ⇔ MC2O4

Co, La, Th, Ba

MC2O4 + 2H+ ⇔ M2+ + H2C2O4

Sr, C, Ag, Pb

5H2C2O4 + 6H+ + 2MnO4- ⇔ 10CO2 + Mn2+ + 8H2O

HNO2 5HNO2 + H+ + 2MnO4- ⇔ 5NO3

- + 3H2O + 2Mn+2

K 5K2Na[Co(NO2)3]+11MnO4- + 28H+ ⇔5Co2++ 30NO3

- + 11Mn2+

+ 10K+ + 5Na+ +14H2ONa Na+ ⇔ NaZn(UO)3 (Ac)9 ·9H2O + H+ ⇔ U4+

5U4+ + 2H2O + 2MnO4- ⇔ 2Mn2+ + 4H+ + 5UO2

2+

U 5U4+ + 2H2O + 2MnO4- ⇔ 2Mn2+ + 4H+ + 5UO2

2+

Page 23: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

23

Permanganatla asitli ortamda doğrudan yapılan analizlerin yanı sıra dolaylı ya da bazik ortamda yapılan analizler de oldukça fazladır. Kurşun kromat, baryum kromat gibi az çözünen kromatlar çöktürülüp süzüldükten sonra perklorikasit veya sülfürik asitte çözülür. Bu sırada meydana gelen dikromat içine belli miktarda ayarlı demir(II) sülfat eklenir, fazlasıpermanganatla titre edilir

Page 24: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

24

O7H 6Fe 2Cr 14H 6Fe OCr

OH OCrH 2BaSO SO2H 2BaCrO

2332-2

72

27224424

++→++

+→+++++

Page 25: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

25

Kalsiyum, stronsiyum, baryum, kurşun, çinko, kobalt, magnezyum gibi katyonlar okzalatları hâlinde çöktürülür ve süzülür. Daha sonra sülfürik asit veya perklorikasitte çözülür ve açığa çıkan okzalik asit permanganatla titre edilir.

Page 26: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

26

Yüksek değerlikli MnO2, Mn3O4, PbO2, Pb3O4 gibi metal oksitleri sülfürik asit veya perklorik asitle asitlendirilip demir(III) sülfat veya sodyum okzalat gibi bir indirgen ile tepkimeye sokulur ve indirgenin fazlasıpermanganat ile titre edilir

Page 27: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

27

O4H 2Fe 3Pb 8H 2Fe OPb

O2H 2Fe Mn 4H 2Fe MnO

2322

43

2322

2

++→++

++→++++++

++++

Page 28: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

28

Permanganatla zayıf bazik ortamda yapılan analizlerin en önemlileri ise sülfit, mangan(II) sülfür, iyodür ve siyanür şeklinde sıralanabilir.

--22

-4

-

--422

-4

-

--24

22

-4

-2

22--

42

--2422

-4

-23

2OH3CNOMnO 2OH 22MnO3CN

8OH3IOMnO 8OH 4MnO 83I

8OH3SOMnO 8OH 48MnO3S

O2H5MnO4OH2MnO3Mn

2OH3SOMnOOH2MnO2SO

++↔++

++↔++

++↔++

+↔++

++↔+++

Page 29: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

29

İYOT TİTRASYONLARI(İyodimetri, İyodometri)

Prof. Dr. Mustafa DEMİR

Page 30: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

30

İyotla yapılan bütün titrasyonlar

Volt 0.536 E 2I 2e I o--2 =⇔+

•Yarı tepkimesine dayanır. •Eo değeri birçok madde potansiyalinin ortasında yer alır. •Bu nedenle MnO4

-, Cr2O72-, H2O2, Ce4+, IO3

- gibi maddeler asitli ortamda iyodürü iyota yükseltger.•Öte yandan S2O3

2-, HSO3-, H3AsO3, H2S, Sn2+

gibi maddeler ise nötral veya zayıf asitli ortamda iyodu iyodüre indirger.

Page 31: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

31

Bu nedenle iyotla yapılan titrasyonlar iki gruba ayrılabilir. Bunlardan ilki iyodun yükseltgen olarak etki ettiği, ayarlı bir iyot çözeltisinin kullanıldığıyöntemdir ve buna iyodimetriiyodimetri denir.İkinci yöntem ise, iyodun indirgen olarak etki ettiği ve ayarlı çözelti olarak tiyosülfat veya arsenöz asit gibi indirgenlerin kullanıldığıyöntemdir ki buna da iyodometriiyodometri denir. İyodometride ortamda belli miktarda potasyum iyodür eklenir ve açığa çıkan iyot, yukarıdaki indirgenlerin biri ile titre edilir.

Page 32: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

32

iyodimetri

Yaklaşık derişimde hazırlanan iyot çözeltisi, ayarlı tiyosülfat veya arsenözoksit gibi bir indirgenle ayarlanır. Arsenöz asit için belli miktarda saf As2O3tartılır ve sodyum hidroksitte çözülür, ve I2ile titre edilir.

+

−−

++⇔++

⇔++

2H2IAsOHOHIAsOH

22--

4222-

32

32232 AsOHOHOHOAs

Page 33: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

33

İyodun oda sıcaklığında sudaki çözünürlüğü çok azdır, (yaklaşık 1.3×10-3 M). Çözünürlüğü arttırmak için ortama bol miktarda potasyum iyodür eklenir. Böylece iyot dengesi sola kayacağından çözünürlük artar. İçinde % 2.5 KI bulunan bir çözeltide, ancak 6x10-4 mol/lt kadar kadar serbest iyot bulunur

-2-3

-2 10 x 7.1 K III =↔+

Page 34: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

34

İyot çözeltilerinin ayarı birkaç günde bir kontrol edilmelidir. Çünkü;

1. iyodun kolaylıkla buharlaşır.2. hava oksijeninin iyodu yükseltger.Bu tepkimeyi ışık, ısı ve asitlerde hızlanır.

O2H2I4HO4I 222- +⇔++ +

Page 35: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

35

3. İyot, diğer halojenler gibi su ile tepkime verir. Asitler bu tepkimeyi sola, bazlar ise sağa kaydırır

+++⇔+ HHIOIOHI -22

Işık hipoiyodöz asitin bozunmasını hızlandırır. Çözeltinin renkli şişelerde saklanması bu etkiyi azaltır.

+++⇔ 2HO2I2HIO 2-

Page 36: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

36

İyodimetri İndikatörleri

1. triiyodür I3- iyonunun rengi dönüm noktasının belirlenmesinde kullanılabilir. Göz, 5.0x10-6 M derişimde triiyodürünrengini görebilir. Bu derişim normal bir titrasyon için 0.1 N iyot çözeltisinin bir damladan daha azının çözeltiye eklenmesiyle sağlanır.

Page 37: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

37

2. Nişasta, eser miktardaki iyotla bile koyu mavi bir kompleks verir.

3. Birçok organik bileşik de indikatör olarak kullanılabilir. Bu indikatörlerin çoğu nişastada olduğu gibi çözeltiyi mavi renge boyar. Bu indikatörler arasında lantanyum asetat, prosedmiyum asetat, cuomarin (C9H6O2), alfa-payron (C5H4O2) ve türevleri, gama-payron ve türevleri, polivinil alkol ve variamin mavisi sayılabilir.

Page 38: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

38

İyodimetri TitrasyonlarıAranan TepkimesiAs H3AsO3 +I2 + H2O ⇔ H3AsO4 + 2H+ + 2I-

Sb H3SbO4 + 2H+ + 2I - ⇔ H3SbO4 + 2H+ + 2I-

Sn Sn2+ + I2 ⇔ Sn4+ + 2I-

H2S H2S + I2 ⇔ S + 2H+ + 2I-

SO2 SO32- + H2O + I2 ⇔ SO4

2- + 2H+ + 2I-

S2O32- 2S2O3

2- + I2 ⇔ S4O62- + 2I-

N2H4 N2H4 + 2I2 ⇔ N2 + 4H+ + 4I-

Te Te + 3H2O +2I2 ⇔ H2TeO3 + 4H+ + 4I-

Cd, Zn, Hg, Pb

M2+ + H2S ⇔ MS + 2H+

MS + I2 ⇔ M2+ + S + 2I-

Fe(CN)64- 2Fe(CN)6

4- + I2 ⇔ 2Fe(CN)63- + 2I-

Page 39: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

39

İYODOMETRİ

iyodun doğrudan değil dolaylı titrasyonunaiyodometri denir. Bir başka deyişle burada ayarlı iyot çözeltisi değil, bazı işlemlerden sonra açığa çıkartılan iyot titre edilir. Titrasyon, iyodimetride olduğu gibi bir indirgenle, çoğunlukla tiyosülfat ile yapılır. Ancak iyodimetriden farklı olarak burada ayarlı çözelti iyot değil indirgen yani tiyostiyosüülfatlfattır.

Page 40: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

40

Tiyosülfat ile iyot arasındaki tepkimede ortamın asitliği önemlidir. İyodometri titrasyonlarında ortamın pH’ının 6-7 dolayında olması en iyi sonucu verir.

bazik)zayıfveya(nötralOS2IO2SI 264

2322

−−− +⇔+

(Bazik)(-)O5H 8I 2SO 10OH 4I OS 2--2

4-

2-2

32 ++⇔++

(bazik)(-)H I HOI OH Iveya

I HOI OH I

-22

- -2

+++⇔+

+⇔+

asidik)(-)(kuvvetliSOH S OSH OSH 2H OS

32322

322-2

32

+⇔⇔+ +

)(asidik)( O2H2I4HO4I 222- ++⇔++ +

Page 41: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

41

Tiyosülfat Çözeltisinin Hazırlanması ve Ayarlanması

Hazırlanan tiyosülfat çözeltilerinin bir başka maddeye karşı ayarlanması gerekir. Bu amaçla en çok kullanılan birincil standartlar maddeler K2Cr2O7, KIO3 veya saf bakırdır. İkincil standartlar ise KMnO4 veya I2çözeltileridir.

Page 42: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

42

O8H 5I 2Mn 16H I 10 2MnO

I 2CuI 4I 2Cu

O3H 3I 6H 5I IO

O7H 3I 2Cr 14H 6I OCr

222--

4

2-2

22--

3

223--2

72

++⇔++

+⇔+

+⇔++

++⇔++

++

+

+

++

Page 43: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

43

İyodometri İle Yapılan Titrasyonlar

Bakır tayini

22 I2CuI4I2Cu +→+ −+

)(asitli−−− +→+ 264

2322 OS2IO2SI

run)asitli)(so (kuvvetli O2H2I4HO4I 222 +→++ +−

xCux10xVNCu(gr) 3OSOS 2

322

32

−−−=

Page 44: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

44

Hidrojen peroksit tayini

O2HI2H2IOH 2222 +→++ +−

−−− +→+ 264

2322 OS2IO2SI

223

OSOS22 OxH(mL)x10xVN(gr)OH 232

232

−−−=

Page 45: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

45

Krom tayini

O7H2Cr3I6I14HOCr 23

22

72 ++→++ +−+−

−−− +→+ 264

2322 OS2IO2SI

xCr/3(mL)x10xVNCr(gr) 3OSOS 2

322

32

−−−=

Page 46: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

46

Diğer tayinler

Aranan TepkimelerMnO4

- 2MnO4- + 16H+ + 10 I- ⇔ 2Mn2+ + 5I2 + 8H2O

Cr2O72- Cr2O7

2- + 6I- + 14H+ ⇔ 2Cr3++ 3I2 + 7H2 O BrO3

- BrO3- + 6H+ + 6I- ⇔ Br- + 3I2 + 3H2O

IO4- IO4

- + 8H+ + 7I- ⇔ 4I2 + 4H2OIO3

- IO3- + 6H+ + 5I- ⇔ 3I2 + 3H2O

ClO3- ClO3

- + 6H+ + 6I- ⇔ 3I2 + 3H2O + Cl-

HclO HClO + H+ + 2I- ⇔ I2 + H2O + Cl-

Cl2 Cl2 + 2I- ⇔ 2Cl- + I2

Br2 Br2 + 2I- ⇔ 2Br- + I2

Page 47: REDOKS TİTRASYONLARI (PERMANGANOMETRİ)mumin.kimyam.net/uploads/6/9/0/6/6906133/k21418redokskmno4iyot... · M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI 3 Permanganat çözeltisinin

M.DEMİR(ADU) 2009-18-PERMANGANAT-IYOT TİTRASYONLARI

47

I- I- + 3Cl2 + 3H2O ⇔ IO3- + 6Cl- + 6H+

IO3- + 6H+ + 6I- ⇔ 3I2 + 3 H2O

NO2- 2HNO2 + 2H+ + 2I- ⇔ 2NO + 2 H2O + I2

H3AsO4 H3AsO4 + 2H+ + 2I- ⇔ H3AsO3 + H2O + I2

H3SbO4 H3SbO4 + 2H+ + 2I- ⇔ H3SbO3 + H2O + I2

Fe(CN)63- Fe(CN)6

3- + 2I- ⇔ 2Fe(CN)64- + I2

Ce4+ 2Ce4+ + 2I- ⇔ 2Ce3+ + I2

Pb2+, Ba2+, Sr2+

Pb2+ + CrO42- ⇔ PbCrO4

2PbCrO4 + 2H+ ⇔ 2Pb2+ + Cr2O72- + H2O

Cr2O72- + 14H+ + 6I- ⇔ 2Cr3+ + 7 H2O + 3I2

Fe3+ 2 Fe3+ + 2I- ⇔ 2Fe2+ + I2

Cu2+ 2Cu2+ + 4I- ⇔ 2CuI + I2

O2 O2 + 4Mn(OH)2 + 2 H2O ⇔ 4Mn(OH)32Mn(OH)3 + 6H+ + 2I- ⇔ 2Mn2+ + 3 H2O + I2

O3 O3 + 2H+ + 2I- ⇔ O2 + H2O + I2

H2O2 H2O2 + 2H+ + 2I- ⇔ 2H2O + I2

MnO2 MnO2 + 4H+ + 2I- ⇔ Mn2+ + 2 H2O + I2