Tính theo phương trình oxi hoá – khử, hiệu suất và luyện kim

Chuẩn độ là thêm từ burette dung dịch có nồng độ biết (ở đây $\mathrm{KMnO_4}$) vào dung dịch cần xác định cho đến điểm tương đương. $\mathrm{KMnO_4}$ tím tự làm chỉ thị: giọt dư đầu tiên làm dung dịch hồng nhạt bền. Với $\mathrm{Fe^{2+}}$ trong môi trường $\mathrm{H_2SO_4}$ loãng:

$$\mathrm{10FeSO_4} + \mathrm{2KMnO_4} + \mathrm{8H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{5Fe_2(SO_4)_3} + \mathrm{2MnSO_4} + \mathrm{K_2SO_4} + \mathrm{8H_2O},$$

tỉ lệ $n(\mathrm{KMnO_4}) : n(\mathrm{Fe^{2+}}) = 1 : 5$ (mỗi $\mathrm{Mn^{+7}}$ nhận $5e$, mỗi $\mathrm{Fe^{2+}}$ nhường $1e$).

Ví dụ. Lấy $10\ \text{mL}$ dung dịch $\mathrm{FeSO_4}$ đã acid hoá, chuẩn độ bằng $\mathrm{KMnO_4}$ $0{,}02\ \text{M}$ hết $12{,}5\ \text{mL}$. $n(\mathrm{KMnO_4}) = 0{,}0125 \times 0{,}02 = 2{,}5 \cdot 10^{-4}$ mol; $n(\mathrm{Fe^{2+}}) = 5 \times 2{,}5 \cdot 10^{-4} = 1{,}25 \cdot 10^{-3}$ mol; nồng độ $C_M = 1{,}25 \cdot 10^{-3} / 0{,}010 = 0{,}125\ \text{M}$.

Độ tinh khiết. Hoà $2{,}0\ \text{g}$ mẫu $\mathrm{FeSO_4}$ thành $100\ \text{mL}$, lấy $10\ \text{mL}$ chuẩn độ như trên: trong $10\ \text{mL}$ có $1{,}25 \cdot 10^{-3}$ mol, trong $100\ \text{mL}$ có $0{,}0125$ mol (nhân hệ số pha loãng $10$); $m(\mathrm{FeSO_4}) = 0{,}0125 \times 152 = 1{,}9$ g, độ tinh khiết $1{,}9 / 2{,}0 = 95\%$. Với $\mathrm{H_2O_2}$: $\mathrm{5H_2O_2} + \mathrm{2KMnO_4} + \mathrm{3H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{5O_2} + \mathrm{2MnSO_4} + \mathrm{K_2SO_4} + \mathrm{8H_2O}$, tỉ lệ $n(\mathrm{H_2O_2}) = 2{,}5\ n(\mathrm{KMnO_4})$.