Analisi del ferro (II) mediante titolazione con bicromato di potassio
La quantificazione del ferro (II) può essere effettuata attraverso una titolazione redox utilizzando il bicromato di potassio come ossidante. Questo metodo alternativo alla permanganometria presenta vantaggi come la maggiore stabilità del bicromato rispetto al permanganato e la non necessità di standardizzazione della soluzione.
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Reazioni redox
La semireazione di riduzione del bicromato è data da:
Cr2O7^2- + 14 H^+ + 6 e^- → 2 Cr^3+ + 7 H2O (E° = +1.33 V)
Mentre la semireazione di ossidazione del ferro (II) è:
Fe^2+ → Fe^3+ + 1 e^- (E° = -0.77 V)
La reazione complessiva è:
Cr2O7^2- + 6 Fe^2+ + 14 H^+ → 2 Cr^3+ + 6 Fe^3+ + 7 H2O (E° = +0.56 V)
Per questa titolazione è necessario un indicatore redox come la difenilammina solfonato di sodio per il cambio di colore tra verde e viola.
Procedura
Per preparare la soluzione standard, sciogliere circa 1.0-1.2 g di bicromato di potassio in acqua portando a volume in un matraccio tarato da 250 mL. Successivamente, trasferire in una beuta 10.0 mL della soluzione contenente ferro (II) e aggiungere 25 mL di HCl e 10 mL di H3PO4 1 M. Aggiungere 8 gocce di difenilammina solfonato di sodio e titolare con la soluzione standard di bicromato fino al cambiamento di colore dell’indicatore. Ripetere la titolazione per garantire la precisione dei risultati.
Calcoli
Supponendo che la massa di bicromato utilizzata sia di 1.115 g, le moli di bicromato sono 0.003790. Quindi, la molarità della soluzione standard di bicromato è 0.01516. Se, ad esempio, occorrono 22.1 mL di bicromato per titolare il ferro (II), le moli di bicromato sono 0.000335. Considerando il rapporto stechiometrico 1:6 tra bicromato e ferro (II), si ottengono 0.00201 moli di Fe^2+.
Questi calcoli consentono di determinare sia la massa che la molarità di ferro (II) presenti in 10.0 mL della soluzione incognita. Ripetere i calcoli per le tre titolazioni e calcolare la media dei risultati ottenuti.
