La determinazione dell'ossalato può essere fatta per via permanganometrica che consente di determinare la concentrazione di ossalato utilizzando una soluzione standardizzata di permanganato di potassio, in ambiente acido
Il permanganato di potassio è un agente ossidante che viene utilizzato nella permanganometria; presenta il vantaggio di essere facilmente reperibile ed inoltre nelle titolazioni non richiede indicatori.
La semireazione di riduzione del permanganato in soluzione acida è:
MnO4– + 8 H+ + 5 e– → Mn2+ + 4 H2O E° = + 1.51 V
La soluzione di permanganato di potassio che è usata quale titolante deve essere preparata a titolo approssimato e successivamente standardizzata.
Lo standard primario usato per determinare il titolo del permanganato è l'ossalato di sodio NaOOCCOONa che è un eccellente standard primario in quanto può essere ottenuto con un elevato grado di purezza, si presenta stabile quando è riscaldato e non è igroscopico.
La reazione tra l'ossalato e il permanganato è:
5 C2O42- + 2 MnO4– + 16 H+ → 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O
Preparazione di una soluzione di permanganato di potassio 0.02 M
Pesare circa 3.15 g di permanganato e metterlo in un becker di volume pari a 1000 mL. Aggiungere 1000 mL di acqua distillata e agitare con una ancoretta magnetica.
Calcoli:
supponendo di aver pesato 3.15 g di permanganato di potassio le moli corrispondono a:
moli di permanganato di potassio = 3.15 g /158.0256 g/mol = 0.0199
concentrazione della soluzione a titolo approssimato di permanganato di potassio = 0.0199 mol/ 1 L = 0.0199 M
Standardizzazione della soluzione di permanganato
Pesare con massima accuratezza tre campioni di ossalato di calcio anidro di 0.25-0.27 g al fine di effettuare tre titolazioni. Sciogliere il campione in circa 250 mL di acqua distillata e aggiungere 25 mL di H2SO4 avente concentrazione 3 M assicurandosi che tutto il solido sia stato solubilizzato.
Aggiungere rapidamente circa 30 mL di permanganato al fine di giungere in prossimità del punto equivalente.
Lasciare riposare la soluzione fin quando il colore violetto, tipico del permanganato, scompare; il fenomeno avviene in 30-45 s. Se il colore non scompare significa che il permanganato aggiunto è troppo e quindi bisogna ripetere la titolazione aggiungendo una quantità minore di permanganato.
Scaldare la soluzione fino a 55-60 °C e aggiungere lentamente qualche goccia di permanganato senza aggiungerne altre fin quando la soluzione non diventa incolore. Quando la colorazione persiste per circa 30 secondi si è giunti al punto finale.
Onde poter effettuare una analisi quantitativa dovremmo essere certi di aver percepito con un certo grado di attendibilità il punto finale della titolazione essendo in grado di percepire con elevata sensibilità la presenza della colorazione violetta. Onde minimizzare l'errore si procede alla titolazione del bianco. Quest'ultima viene effettuata con il solo solvente per stimare l'eccesso di permanganato necessario per osservare la variazione di colore. Il punto finale della titolazione viene quindi corretto sottraendo al volume di titolante aggiunto il volume di permanganato usato per la titolazione in bianco.
Per procedere alla titolazione in bianco aggiungere a 250 mL di acqua un volume di 25 mL di H2SO4 avente concentrazione 3 M e scaldare la soluzione fino a 55-60 °C. Aggiungere qualche goccia di permanganato in modo che la colorazione della soluzione sia uguale a quella della soluzione titolata. Dopo aver fatto la titolazione dei tre campioni di ossalato calcolare la molarità facendo una media delle tre molarità del permanganato ottenute avendo tenuto conto della titolazione del bianco.
Calcoli:
Supponendo di aver pesato 0.2689 g di ossalato di sodio si ha:
moli di ossalato di sodio = 0.2689 g /133.99914 = 0.002007
se il volume di KMnO4 è di 36.83 mL e il volume di permanganato per la titolazione del bianco è di 0.032 mL si ha:
volume = 36.83 – 0.032 = 36.80 mL
Dal rapporto stechiometrico tra ossalato e permanganato che è di 5:2 calcoliamo le moli di permanganato:
moli di permanganato = 0.002007∙2 / 5= 0.0008028
la concentrazione della soluzione di permanganato è quindi
concentrazione del permanganato = 0.0008028 mol/ 0.03680 L= 0.02181 M
Determinazione dell'ossalato
La soluzione a titolo incognito di ossalato (∼ 50 mL) è addizionata con 200 mL di acqua distillata e 25 mL di H2SO4 3 M.
Procedere come nella standardizzazione del permanganato.
Una volta determinato il volume di permanganato usato a cui viene sottratto il volume della titolazione in bianco calcoliamo le moli di permanganato. Le moli di ossalato sono pari a:
moli di ossalato = moli di permanganato ∙ 5/2
La determinazione dell'ossalato può essere fatta anche per via spettrofotometrica.
La determinazione dell'ossalato contenuto nelle urine riveste una particolare importanza perché l'ossalato di calcio è uno dei responsabili delle coliche renali
