Redoxtitrering: Jernindhold i ståluld

Formålet er at bestemme det procentvise massekoncentration af jern i en afvejet mængde ståluld ved brug af en redoxtitrering.

Teori:

For at bestemme jernindholdet i vores afvejede mængde ståluld, er det teoretisk praktisk for os, at omdanner vores jern til jern(II)ioner, hvilket vi opnår ved at blande det med noget 2 M svovlsyre:

Fe(s) + H+ Fe2+(aq) + H2(g)

For at simplificere ovenstående redoxreaktionsskema, undlader vi at skrive hele svovlsyrens molekyleformel (H2SO4) og skriver kun det hydrogen, som indgår i svovlsyre, da kun er vores hydrogen, som er medvirkende i vores redoxreaktion.

Det vi ser på ovenstående redoxreaktionsskema, er at hydrogen oxiderer vores jern, ved at optage en elektron fra jernet, så jernet dermed bliver omdannet til jern(II)ioner og tilsvarende bliver vores hydrogen reduceret ved at optage en elektron og bliver omdannet til gassen dihydrogen.

Efter jern(II)ioner er blevet opløst i svovlsyren foretages en titrering med kaliumpermanganat og vores jern(II)ioner, hvilket gøres så vi kan bestemme indholdet af jern(II)ioner. Denne reaktion er faktisk også en redoxreaktion:

Fe2+ (aq) + MnO4- (aq) Fe3+ (aq) + Mn2+ (aq)

Igen forenkles reaktionen, ved kun at skrive marganationen op i reaktionsskemaet, da kaliumionen i kaliumpermanganat kun er en tilskuere ion i ovenstående redoxreaktion.

Vi ved desuden at vi får permanganat(II)ion, pga. at det er den eneste ion som permanganat kan danne, der er farveløs. Når vi rammer vores ækvivalenspunkt, og den rødlige/violette farve, som opstår, skyldes at der er sket et overskud af permanganationer, og at alle jern(II)ioner, dermed er blevet omdannet til jern(III)ioner.