Mål:

Dette forsøket gir oss muligheten til å gjøre oss kjent med per­manganattitrering – en viktig kvantitativ analysemetode. Permanganattitrering benyttes når konsentrasjonen av en løs­ning kan bestemmes ved reduksjon.

I dette forsøket skal vi bestemme jernmengden i en binders. Samme framgangsmåte kan også brukes på for eksempel stålull uten såpe eller en knappenål. Før titreringen kan starte, må vi imidlertid overfø­re jernet til jern(II)ioner ved hjelp av svovelsyre.

- Vekt

- Erlenmeyerkolbe, 250 cm³

- Målekolbe, 100 cm³

- Liten plasttrakt

- Målesylinder

- Pipette, 20 cm³

- Byrette

- Stativ med byretteholder

- Magnetrører og magnet

- Trefot med tråd nett

- Vaskeflaske

- Gassbrenner

- Vernebriller

- Binders

- 3M H₂SO₄

- 0,0200M KMnO₄, standardløsning

Fremgangsmåte:

1. Vei en binders. Legg den i en 250 cm³ erlenmeyerkolbe og hell 30 cm³ 3 M svovelsyre i kolben.

2. Varm kolben forsiktig opp til det starter en reaksjon mellom bindersen og syren. Oppvarmingen bør skje i et avtrekks­skap. Fortsett å varme forsiktig opp til jernet har løst seg fullstendig. Det blir igjen en rest som ikke inneholder jern.

3. Løsningen som inneholder jern(II)ionene, overføres til en 100 cm³ målekolbe. For å være sikker på at alt av løsninger er overført fra erlenmeyerkolben til målekolben, skylles erlenmeyerkolben med destillert vann, og vannet helles direk­te i målekolben. Deretter tilsetter du destillert vann i små porsjoner og rister kolben forsiktig. Til slutt tilsetter du vann dråpevis til løsningen når opp til det merket på kolbehalsen som angir at volumet er 100 cm³. Kolben lukkes med en ren propp, og kolben snus opp ned i noen minutter. Nå har du en jern(II)løsning med ukjent konsentrasjon, men med kjent volum. Konsentrasjonen til løsningen kan du be stemme ved hjelp av en permanganattitrering.

4. Overfør ved hjelp av en pipette 20,00 cm³ av jern(II)ioneløsningen fra målekolben til en titrerkolbe.

5. I en byrette har du 0,0200 M kaliumpermanganatløsning som titrerløsning. Tilsett titrerløsningen dråpevis fra byretten og ned i titrerkolben til en dråpe kaliumpermanganatløsning gir en svakt rød farge som holder seg i titrerkolben i om lag 30 sekunder. Avles volumet av titrerløsningen.

6. svar på følgende spørsmål:

- Hvordan kan du bestemme jerninnholdet i et fast stoff?

- Hvordan overføre et metall til ioneform?

Resultat:

Data:

Vekt binders:                      0,6218 g

Volum Fe²⁺-løsning:            20 mL

Volum 0,020 M KMnO₄: 1.5 mL

Likninger:

Reduksjon: MnO₄^- + 5e^- → Mn²⁺             | ∙ 1

Oksidasjon: Fe²⁺ → Fe³⁺ + e^-                    | ∙ 5

Balansert likning: MnO₄^- + 5Fe²⁺ + 8H⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O

Molforhold: 5 mol Fe²⁺ <-> 1 mol MnO₄^- <-> 1 mol KMnO₄

Bestemmer jerninnholdet i binders:

Utregning:

Mol KMnO₄: 1.5 ∙ 10^-3 L ∙ 0.020 mol/L = 3.0 ∙ 10^-5 mol

Mol Fe²⁺: 3.0 ∙ 10^-5 mol ∙ 5 = 1.5 ∙ 10-4 mol

Gram Fe²⁺: 1.5 ∙ 10^-4 mol ∙ 55.8 g/mol = 8.4 ∙ 10^-3 g

Andel jern i binders: (8.4 ∙ 10^-3 g / 0.6218 g) ∙ 100 % = 1.35%

Konklusjon:

For å overføre jernet i en binders til ioneform, la vi bindersen i svovelsyre og kokte opp denne løsningen.

Vi utførte forsøket og regnet oss frem til hvor stor andel jern, bindersen besto av. Gruppa føler at forsøket ble vellykket, selv om vi i ettertid har fundert over om vi burde latt binders og svovelsyren koke lenger. Bortsett fra akkurat dette ble vi svært fornøyde med resultatet og føler at vi har kommet oss et godt steg videre, på veien mot å bli noen fullverdige kjemikere.