Cho các thông tin sau:
E°Fe3+/Fe2+ = 0,77
E°Cr2O72- + 14H+ / 2Cr3+ + 7H2O = 1,33
E°MnO4- + 8H+ / Mn2+ + 4H2O = 1,53
Biết Cr2O72-(aq) có màu cam và Cr3+(aq) có màu xanh lá cây. Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?
a) Chuẩn độ được Fe2+ trong dung dịch gồm Fe2+, SO42- và H+ bằng dung dịch chứa chất chuẩn là KMnO4.
b) Không chuẩn độ được Fe2+ trong dung dịch gồm Fe2+, SO42- và H+ bằng dung dịch chứa chất chuẩn là K2Cr2O7.
c) Có diễn ra phản ứng oxi hoá – khử theo phương trình hoá học sau:
6Fe3+(aq) + 2Cr3+(aq) + 7H2O(l) → 6Fe2+(aq) + Cr2O72-(aq) + 14H+(aq)
d) Trong môi trường acid, anion Cr2O72- (từ sự phân li của muối potassium dichromate K2Cr2O7) có tính oxi hoá mạnh hơn anion MnO4- (từ sự phân li của muối KMnO4).
Câu trả lời tốt nhất
(a) Đúng, E°MnO4-/Mn2+ > E°Fe3+/Fe2+ nên MnO4- có tính oxi hóa mạnh hơn Fe3+ và có phản ứng chuẩn độ:
Fe2+ + MnO4- + H+ —> Fe3+ + Mn2+ + H2O
KMnO4 có thêm vai trò là chất chỉ thị, điểm kết thúc chuẩn độ là màu hồng nhạt bền trong khoảng 20s.
(b) Sai, dùng K2Cr2O7 chuẩn độ được Fe2+, tương tự như trên, do E°Cr2O72-/Cr3+ > E°Fe3+/Fe2+ nên Cr2O72- có tính oxi hóa mạnh hơn Fe3+ và có phản ứng chuẩn độ:
Fe2+ + Cr2O72- + H+ —> Fe3+ + Cr3+ + H2O
Điểm khác là K2Cr2O7 không đóng thêm vai trò là chất chỉ thị được vì màu cam khó quan sát và bị màu xanh lá của Cr3+ che khuất nên không nhận ra rõ điểm kết thúc.
Chất chỉ thị thường dùng là Diphenylamin (Diphenylamin không bị oxi hóa khi còn Fe2+ vì Fe2+ sẽ phản ứng trước. Khi toàn bộ Fe2+ đã bị oxi hóa, một lượng nhỏ Cr2O72- dư sẽ oxi hóa diphenylamin, tạo ra màu xanh tím hoặc tím sẫm, ổn định trong dung dịch).
(c) Sai, dựa theo thế điện cực chuẩn thì chiều ngược lại mới xảy ra.
(d) Sai, E°MnO4-/Mn2+ > E°Cr2O72-/Cr3+ nên MnO4- có tính oxi hóa mạnh hơn Cr2O72-.