Come Standardizzare la Soluzione di Permanganato di Potassio per le Titolazioni
La standardizzazione della soluzione di permanganato di potassio (KMnO4) richiede particolare attenzione poiché il KMnO4 non è uno standard primario e può contenere impurità di MnO2. Una volta standardizzato, il permanganato di potassio diventa uno standard secondario utile per le titolazioni in chimica analitica.
Indice Articolo
Storia del Permanganato di Potassio
Il permanganato di potassio è stato scoperto nel 1659 da Johann Rudolph Glauber. Glauber ottenne questa sostanza trattando la pirolusite con carbonato di potassio, producendo inizialmente una soluzione di manganato di potassio che poi virò al viola e successivamente al rosso violaceo tipico del permanganato di potassio.
Proprietà e Reazioni del KMnO4
Quando il KMnO4 si dissolve in acqua, si dissocia nei suoi ioni costituenti K+ e MnO4-. Il manganese in questa forma ha un numero di ossidazione di +7, rendendolo un potente agente ossidante. Il permanganato può ossidare varie specie chimiche, come Fe2+ e H2O2, grazie al suo elevato potenziale di riduzione. Nelle titolazioni permanganometriche, il cambiamento di colore del permanganato da rosa a incolore indica il punto equivalente, eliminando la necessità di un indicatore aggiuntivo.
Preparazione della Soluzione di Permanganato di Potassio
Per preparare una soluzione di permanganato di potassio, si pesa tra 3.2 e 3.3 grammi di KMnO4 e si dissolve il tutto in 1 litro di acqua distillata. La soluzione viene poi bollita per 15-20 minuti, seguita da raffreddamento e filtraggio con lana di vetro. Questo processo produce una soluzione approssimativamente 0.1 N.
Calcoli Preliminari per la Standardizzazione
Per standardizzare il KMnO4, è necessario effettuare alcuni calcoli preliminari. La Normalità (N) è definita come Eq/Volume, dove Eq rappresenta i grammi equivalenti di una sostanza e Volume il volume della soluzione. Nel caso del permanganato, che si riduce a manganese(II), n = 5. Pertanto, una soluzione 0.1 N diventa 0.02 M (molarità), poiché si divide il valore normale per 5. Il P.E. (peso equivalente) del KMnO4 è 31.6 g/equivalente, quindi per preparare 1 litro di soluzione 0.1 N, si richiedono 0.1 equivalenti di KMnO4, con la massa da pesare calcolata di conseguenza.
Standardizzazione del Permanganato di Potassio
Per la standardizzazione del KMnO4, si utilizza solitamente ossalato di sodio. Si pesa circa 0.17 grammi di ossalato di sodio e li si scioglie in acqua insieme ad acido solforico diluito. Questo mix viene riscaldato a una determinata temperatura e poi titolato con permanganato di potassio. Il punto finale è indicato da un cambiamento di colore della soluzione.
È fondamentale utilizzare acido solforico anziché acido cloridrico durante questa procedura, poiché l’acido cloridrico potrebbe rilasciare ioni Cl-, che verrebbero ossidati dal permanganato, interferendo con la titolazione.
Importanza della Standardizzazione
La standardizzazione della soluzione di permanganato di potassio è un passaggio cruciale in chimica analitica. Garantisce precisione e affidabilità nei risultati delle titolazioni, il che è fondamentale in molte applicazioni chimiche.
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