Chuẩn độ hàm lượng ion Fe2+ trong môi trường acid (chứa trong bình tam giác) bằng dung dịch KMnO4 đã biết nồng độ (chứa trên burette). Trong quá trình chuẩn độ, nếu dung dịch trên burette được thêm vào bình tam giác quá nhanh thì trong bình sẽ xuất hiện kết tủa nâu MnO2 theo phương trình hóa học dưới đây, dẫn đến sai lệch kết quả chuẩn độ:
MnO4-(aq) + H+(aq) + Fe2+(aq) → MnO2(s) + Fe3+ + H2O(l)
Giả sử một học sinh thao tác chuẩn độ sai, làm 55% lượng MnO4- chuẩn độ chuyển thành MnO2 (phần còn lại vẫn phản ứng tạo Mn2+), tổng lượng Fe2+ bị oxi hóa là 2,4 mmol. Thể tích dung dịch KMnO4 0,02M đã dùng tăng bao nhiêu mL so với khi chuẩn độ với thao tác phù hợp? (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)
Câu trả lời tốt nhất
(1) MnO4-(aq) + 4H+(aq) + 3Fe2+(aq) → MnO2(s) + 3Fe3+ + 2H2O(l)
(2) MnO4-(aq) + 8H+(aq) + 5Fe2+(aq) → Mn2+(aq) + 5Fe3+ + 4H2O(l)
Thao tác đúng (chỉ có phản ứng (2)):
nFe2+ = 2,4 —> nMnO4- = 2,4/5 = 0,48 mmol
Thao tác sai (có cả phản ứng (1) và (2)):
nMnO4- = x, gồm 0,55x mol tham gia (1) và 0,45x mol tham gia (2)
—> nFe2+ = 3.0,55x + 5.0,45x = 2,4 —> x = 8/13
—> V KMnO4 0,02M đã tăng = (8/13 – 0,48)/0,02 = 6,77 mL