Індикатори методів окислення-відновлення

Класифікація методів окисно-відновного титрування

Титрантами в методах оксидиметрії можуть бути розчини як окисників, так і відновників. Але частіше в якості титрантів частіше використовують окисники у зв'язку з тим, що вони більш стійкі в розчиненому стані, ніж відновники, які легко окиснюються киснем повітря. Так, наприклад, відомий науковий факт, що розчин окисника К2Сr2О7 зберігався незмінним 24 роки. Розроблено понад 50 методів окисно-відновного титрування. Їх називають за типом застосовуваного титранта. Найбільше застосування одержали такі методи окисно-відновного титрування: -перманганатометричне титрування, титрант – розчин KMnO₄;

-йодометричне титрування, титранти – розчини КI, I₂ і Na₂S₂O₃;

- броматометричне титрування, титрант – розчин КВrО₃;

- дихроматометричне титрування, титрант – розчин К₂Сr₂О₇;

- цериметричне титрування, титрант – розчин Ce(SO₄)₂.

Рідко застосовують титрування:

- аскорбінометричне – титрант розчин аскорбінової кислоти;

- титанометричне – титрант розчин ТiС1₃;

- йодхлорометричне – титрант розчин ІCl тощо.

Використовують також декілька видів окисно-відновного титрування:

- пряме титрування,

- зворотне титрування,

- замісне титрування (титрування методом заміщення).

Пряме титрування проводять, якщо різниця електродних потенціалів окисника і відновника перевищує 0,4В. Це забезпечує необхідну повноту і швидкість протікання реакції. При прямому титруванні до аналізованого розчину поступово додають робочий розчин.

Зворотне титрування використовується при окисно-відновних реакціях, що протікають повільно. При цьому до розчину, який титрують, додають надлишок титранта і витримують певний час для того, щоб реакція пройшла практично до кінця. Потім надлишок цього титранта відтитровують іншим титрантом. Такий спосіб застосовують, наприклад, при визначенні сульфітів. До розчину натрій сульфіту додають надлишок титранта (розчину І₂), залишок І₂ потім титрують іншим титрантом (розчином Na₂S₂O₃). Замісне титрування проводять, титруючи замісник, тобто речовину, яка утворилась в еквівалентній кількості при взаємодії визначуваної речовини з яким-небудь реактивом. Наприклад, при кількісному визначенні активного хлору в хлорному вапні до суспензії хлорного вапна додають надлишок КI, а йод, що виділився, титрують розчином Na₂S₂O₃.

Точку еквівалентності при титруванням окислювачами або відновниками встановлюють за допомогою спеціальних індикаторів.

1. Робочий розчин реактиву, який використовують для титрування. Робочі розчини деяких реактивів мають власне забарвлення. Наприклад, розчини перманганату калію і йоду. Перманганат калію забарвлений у червонувато-фіолетовий колір, тому при титрування розчином цієї сполуки точку еквівалентності легко встановити за рожевим забарвленням, яке виникає в розчині після того, як весь відновник окислений і в розчин введено невеликий залишок перманганату. Аналогічний спосіб визначення точки еквівалентності можна застосувати при титруванні розчинами йоду; зайва краплина робочого розчину йоду забарвлює розчин у блідо-жовтий колір.

Треба мати на увазі, що розчин забарвлюється вже досягнення точки еквівалентності, тобто тоді, коли розчин перетитрований.

2. Сполука, що дає специфічну кольорову реакцію з робочим розчином речовини, яку титрують. Ці індикатори називаються специфічними. Одним із таких індикаторів є крохмаль, який утворює з вільним йодом адсорбційну сполуку інтенсивно-синього кольору. Крохмаль є оборотним індикатором: синє забарвлення зникає в присутності речовин, що відновлюють йод.

3. Забарвлена органічна речовина, яка руйнується під впливом надлишку введеного окислювача. Такі індикатори називаються необоротними. Їх застосовують,головним чином, при титруванні розчином бромату калію; для цього звичайно користуються метилоранжем або метиленовим червоним.Недоліком цих індикаторів є те, що місцевий надлишок окислювача, який створюється при повільному його добавлянні в окремих місцях, поступово руйнує індикатор, і забарвлення розчину починає слабшати або навіть зовсім зникає ще до точки еквівалентності.Отже, в певні моменти титрування доводиться знову добавляти невеликі порції індикатора.

4. Забарвлена органічна речовина, що змінює свій колір, залежно від величини окислювально-відновного потенціалу системи. Такі індиктори називаються оборотними. Існує багато речовин, які в окислених та відновлених формах мають різний колір, при чому перехід у форми є оборотним. При добавлянні до окисленої форми індикатора сильного відновника індикатор переходить у відновлену форму, змінюючи своє забарвлення, і навпаки. Зміна кольору індикатора дає можливість установити кінцеву точку титрування.

З наведеного вище видно відміну цих індикаторів від індикаторів інших типів.

Недоліком значної кількості оборотних індикаторів є залежність окислювально-відновного потенціалу від кислотності розчину. при роботі з такими індикаторами треба додержуватися певних умов титрування, що іноді значно ускладнює процес титрування.

Найширше застосовується оборотний індикатор дифеніламін і його похідні- дифеніламінсульфокислоти, дифенілантранілова кислота тощо. Дифеніламін C₆ H₅ NHC ₆H₅-це безбарвна органічна речовина, яка погано розчиняється у воді. Як індикатор звичайно використовують розчин дифеніламіну в концентрованій сірчаній кислоті. Дифеніламін під впливом окислювачів перетворюється спочатку в дифенілбензидин, при чому цей перехід не оборотний

2 NH NH NH +2H⁺ +2е

Дифенілбензидин також безбарвний. Під впливом окислювачів пеертворюється на забарвлену в синій колір сполуку- дифенілбензидинфіолетовий, останній перехід є оборотним.

Нормальний окислювально-відновний потенціал системи дифенілбензидин - дифенілбезидинфіолетовий дорівнює 0,77 в, тобто при цій величині потенціалу системи концентрації окисленої і відновленої форм індикатора рівні. Дифеніламін застосовують як індикатор при титруванні заліза (ІІ) розчином брохмату калію і в ряді інших випадків. Для визначення треба брати дуже невелику кількість індикатора, тому що дифенілбензидин утворює з дифенілбензидинфіолетовим важкорозчинну молекулярну сполуку зеленого кольору, що утруднює перехід індикатора перехід індиктора з відновленої форми у окислену.

Дата добавления: 2017-01-14