Syfte

Syftet med denna laboration var att bestämma massprocenten järn i ett rakblad genom att utföra en redoxtitrering.

Teori och bakgrund

Rakblad är en legering av järn, krom och mangan. När man löser rakbladet i svavelsyra oxideras metallerna till metalljoner. Lösningen kommer innehålla Fe2+, Cr3+ och Mn2+–joner. Cr3+–joner ger lösningen den rosa färgen. I reaktionen bildas också vätgas.

Vid titrering med KMnO4 reduceras MnO4- till Mn2+ samt så oxideras Fe2+ till Fe3+. Medan Mn2+ är färglös så har MnO4–en starkt lila färg. Cr3+- och Mn2+-jonerna stör i det här fallet inte själva titreringsprocessen. Eftersom att lösningen är grönfärgad till början så blir färgändringen från grön till grått, den gråa färgen är en blandning av grönt och lila.

Materiel

Värmeplatta

Stativ

Byrett (25cm3)

Byrettstativ

E-kolv (250 cm3)

Mätglas (25cm3)

Rakblad

Degeltång

Magnetomrörare + magnet

Våg

 Kemikalier

H2SO4-lösning

0,0190 M KMnO4-lösning

H2O

 Utförande

  1. Ta en fjärdedels rakblad och väg det med fyra decimals noggrannhet
  2. Mät upp 15 cm3 2 M svavelsyra med mätglas och häll den i en E-kolv och lägg rakbladsbiten i E-kolven
  3. Värm på en provplatta tills en synlig reaktion startar. Fortsätt värma tills rakbladsbiten är helt löst i vätskan
  4. Kyl E-kolven tills den når rumstemperatur genom att spola kranvatten utanpå kolven
  5. Fyll en byrett med kaliumpermanganatlösningen
  6. Titrera tills det att färgen skiftar från grönt till grått. Avläs då den åtgångna volymen kaliumpermangatnatlösning
  7. Upprepa steg 1-6 

Resultat

Vid första laborationen vägde rakbladsbiten 0,1305 g och vid titreringen gick det åt 23,2 cm3 permangantalösning.

5Fe2+ + MnO4- à 5Fe3+ + Mn2+

Molförhållande mellan 5Fe2+ och MnO4- är 5 till 1. 

MnO4-                         Fe2+

V = 0,0232 dm3                                n = 5 × 0,0004408 = 0,002204 mol

c = 0,0190 M             M = 55,85 g/mol

n = c × V = 0,0004408 mol  m = M × n = 0,1230934 g

Massan järn delas sedan på den totala massan för rakbladsbiten för att få fram en procentandel järn i rakbladet.

0,1230934/0,1305 ≈ 0,94

Första försöket gav en järnhalt på 94 %.

Vid det andra försöket vägde rakbladsbiten 0,0950 g och det gick åt 16,6 cm3 permanganatlösning vid titreringen. Detta gav då att järnhalten var 90 %.

Diskussion

Rakblad borde av naturliga skäl innehålla väldigt höga halter järn, och därför anser jag att resultatet blev bra och att laborationen var lyckat. Dock så vet man inte exakt vilket rakblad som användes och därför är det svårt att få fram exakt hur mycket järn det bör innehålla. Dessutom stämde de två laborationerna relativt bra överens och därför anser jag att resultatet är ganska tillförlitligt.

Felkällor

Det finns några felkällor som kan förekommit, såsom övertitrering, undertitrering och felaktigt uppmätta kemikalier. Förmodligen är det något av detta som har blivit lite fel, och därför skiljer sig värdena från varandra.

Joomla templates by a4joomla