Calcium trong máu hoặc nước tiểu có thể được xác định bằng phương pháp chuẩn độ permanganate như sau:
• Bước 1: Dùng dung dịch (NH4)2C2O4 kết tủa ion Ca2+ dưới dạng calcium oxalate (CaC2O4) ở môi trường trung tính theo phản ứng: Ca2+ + C2O42- → CaC2O4↓ (1)
• Bước 2: Hòa tan kết tủa trong dung dịch H2SO4 loãng rồi dùng dung dịch KMnO4 để chuẩn độ lượng oxalic acid được giải phóng theo phản ứng:
5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ → 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O (2)
a) Ở bước 2, có thể thay dung dịch H2SO4 bằng dung dịch HCl đặc.
b) Trong phép chuẩn độ trên, ion Ca2+ đóng vai trò là chất khử, MnO4- đóng vai trò là chất oxi hóa.
c) Calcium oxalate kết tủa từ 1 mL máu một người tác dụng vừa đủ với 2 mL dung dịch KMnO4 5.10^-4 M. Nồng độ ion calcium trong máu người đó bằng 10 mg Ca2+/100 mL máu.
d) Để nhận biết điểm tương đương ở bước 2, không cần sử dụng thêm chất chỉ thị.
Câu trả lời tốt nhất
(a), Sai, HCl có tác dụng với KMnO4 nên không thể thay dung dịch H2SO4 bằng dung dịch HCl đặc:
2KMnO4 + 16HCl —> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
(b) Sai, H2C2O4 là chất khử, MnO4- là chất oxi hóa, Ca2+ không thay đổi số oxi hóa.
(c) Đúng:
nCa2+ (1 mL máu) = nH2C2O4 = 2,5.2.5.E-4 = 2,5E-3 mmol
—> nCa2+ (100 mL máu) = 0,25 mmol
—> Nồng độ 0,25.40 = 10 mg Ca2+/100 mL máu.
(d) Đúng, MnO4- đóng luôn vai trò của chất chỉ thị, ion này có màu tím, ở nồng độ thấp sẽ có màu hồng, vì vậy khi dung dịch trong bình tam giác có màu hồng bền là kết thúc chuẩn độ.