Iron(II) sulfate ($FeS{O}_4$) là hoạt chất phổ biến trong điều trị thiếu máu. Một lô thuốc chỉ được phép lưu hành nếu hàm lượng $FeS{O}_4$ thực tế nằm trong khoảng sai số ±5% so với nhãn. Phòng Quản lý Chất lượng (QC) tiến hành kiểm định lô thuốc viên nén bao phim “Iron-F” có nhãn ghi 250 mg $FeS{O}_4$/viên. Quy trình thực hiện như sau:
- Bước 1: Nghiền mịn 1 viên thuốc, hòa tan bột vào bình nón chứa 30 mL dung dịch $H_{2}S{O}_4$ 10% (dư) để đảm bảo $FeS{O}_4$ tan hết và tạo môi trường acid mạnh.
- Bước 2: Cho từ từ dung dịch $KMn{O}_4$ 0,020M vào burette, điều chỉnh thể tích dung dịch trong burette về mức 0. Nhỏ từ từ dung dịch chuẩn $KMn{O}_4$ từ burette xuống, lắc đều bình tam giác sau mỗi lần nhỏ.
- Bước 3: Phép chuẩn độ dừng lại khi dung dịch xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 20 giây. Quy trình được lặp lại 3 lần với các viên thuốc khác nhau trong cùng lô, thu được thể tích $KMn{O}_4$ tiêu thụ lần lượt là 14,9 mL; 15,0 mL và 15,1 mL.
Phương trình ion thu gọn của phản ứng: $Mn{O}_4^{-}+5F{e}^{2+}+8H^{+}\to M{n}^{2+}+5F{e}^{3+}+4H_{2}O$

a) Đúng. Fe${}^{2+}$ dễ bị oxi hóa bởi O${}_2$ không khí thành Fe${}^{3+}$. Khi đó lượng Fe${}^{2+}$ còn lại ít hơn, nên thể tích KMnO${}_4$ tiêu thụ giảm.
b) Sai. KMnO${}_4$ có màu tím, khi dư một giọt sẽ làm dung dịch có màu hồng nhạt bền. Vì vậy KMnO${}_4$ tự làm chất chỉ thị, không cần phenolphthalein.
c) Đúng. Burette cần tráng bằng nước cất rồi tráng lại bằng chính dung dịch KMnO${}_4$ để tránh làm loãng dung dịch chuẩn.
d) Đúng.
Thể tích trung bình KMnO${}_4$: V = (14,9 + 15,0 + 15,1) : 3 = 15,0 mL = 0,015 L
nKMnO${}_4$ = 0,020 × 0,015 = 3,0×10${}^{-4}$ mol
Theo phương trình: nFe${}^{2+}$ = 5nKMnO${}_4$ = 5 × 3,0×10${}^{-4}$ = 1,5×10${}^{-3}$ mol
mFeSO${}_4$ = 1,5×10${}^{-3}$ × 152 = 0,228 g = 228 mg
Nhãn ghi 250 mg, sai số cho phép ±5%: 250 × 5% = 12,5 mg
Khoảng đạt chuẩn: 237,5 mg đến 262,5 mg.
Thực tế chỉ có 228 mg < 237,5 mg nên lô thuốc không đạt chuẩn.
a) Đúng. Fe${}^{2+}$ dễ bị oxi hóa bởi O${}_2$ không khí thành Fe${}^{3+}$. Khi đó lượng Fe${}^{2+}$ còn lại ít hơn, nên thể tích KMnO${}_4$ tiêu thụ giảm.
b) Sai. KMnO${}_4$ có màu tím, khi dư một giọt sẽ làm dung dịch có màu hồng nhạt bền. Vì vậy KMnO${}_4$ tự làm chất chỉ thị, không cần phenolphthalein.
c) Đúng. Burette cần tráng bằng nước cất rồi tráng lại bằng chính dung dịch KMnO${}_4$ để tránh làm loãng dung dịch chuẩn.
d) Đúng.
Thể tích trung bình KMnO${}_4$: V = (14,9 + 15,0 + 15,1) : 3 = 15,0 mL = 0,015 L
nKMnO${}_4$ = 0,020 × 0,015 = 3,0×10${}^{-4}$ mol
Theo phương trình: nFe${}^{2+}$ = 5nKMnO${}_4$ = 5 × 3,0×10${}^{-4}$ = 1,5×10${}^{-3}$ mol
mFeSO${}_4$ = 1,5×10${}^{-3}$ × 152 = 0,228 g = 228 mg
Nhãn ghi 250 mg, sai số cho phép ±5%: 250 × 5% = 12,5 mg
Khoảng đạt chuẩn: 237,5 mg đến 262,5 mg.
Thực tế chỉ có 228 mg < 237,5 mg nên lô thuốc không đạt chuẩn.