Какой редокс индикатор будет наилучшим выбором при титровании раствора FeSO4 раствором (NH4)3VO4 в кислой среде (pH=1)?
Какой редокс индикатор будет наилучшим выбором при титровании раствора FeSO4 раствором (NH4)3VO4 в кислой среде (pH=1)?
Ян 27
Для определения наилучшего редокс-индикатора при титровании раствора FeSO4 раствором (NH4)3VO4 в кислой среде (pH=1), необходимо учесть реакции окисления-восстановления и цветовые изменения индикаторов.В данном случае, переход электронов будет происходить между ионами железа Fe^2+ и ионами ванадия V^5+. Реакции окисления-восстановления между ними могут быть представлены следующим образом:
\[2Fe^{2+} + V_2O_7^{2-} + 14H^+ \rightarrow 2Fe^{3+} + 2VO_4^{3-} + 7H_2O\]
В ходе этой реакции, двухвалентное железо Fe^2+ окисляется до трехвалентного Fe^3+, а пятивалентное ванадий V^5+ восстанавливается до трехвалентного VO_4^{3-}.
Чтобы определить наилучший редокс-индикатор, мы должны посмотреть на изменение окраски индикаторов в результате этих реакций. В данном случае, редокс-индикатором, который может помочь нам определить момент эквивалентности, будет перхлорат марганца(VII) KMnO4.
В кислой среде раствора KMnO4, ионы марганца претерпевают следующую реакцию:
\[5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O\]
В результате этой реакции, ионы двухвалентного железа Fe^2+ окисляются до трехвалентного ионов железа Fe^3+, а ионы марганца MnO_4^- восстанавливаются до ионов марганца Mn^2+. При этом раствор KMnO4 изменяет свою окраску: из фиолетового он становится безцветным.
Таким образом, перхлорат марганца(VII) KMnO4 является наилучшим выбором в качестве редокс-индикатора при титровании раствора FeSO4 раствором (NH4)3VO4 в кислой среде (pH=1). Когда весь Fe^2+ окисляется до Fe^3+ и ион марганца MnO_4^- полностью восстанавливается до Mn^2+, раствор KMnO4 становится безцветным и это указывает на достижение момента эквивалентности титрования.