Иодометрия

Основу иодометрических методов составляет полуреакция:

I₂ + 2e^- = 2I^-; Е⁰ _{I / 2I} = 0,545 В

Иод плохо растворяется в воде, поэтому применяют раствор иода в KI, в котором иод связан в комплексное соединение:

I₂ + I^- <=> I₃^-

Иодометрия используется для косвенного определения многих веществ, восстанавливающихся иодидом калия. При этом выделяется масса I₂, эквивалентная массе анализируемого вещества. Выделившийся иод оттитровывается стандартным раствором тиосульфата натрия:

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

Особенности метода:

1) титрование осуществляется в нейтральной среде, так как в сильнокислой происходит окисление I^- кислородом воздуха:

4I^- + O₂ + 4H⁺ <=> 2I₂ + 2H₂O

В щелочной среде возможно образование гипоиодида

I₂ + OH^- <=> HOI + I^-; 3HOI + 3OH^- <=> IO₃^- + 2I^- =3H₂O

2) для предотвращения потерь выделившегося в реакции иода, вследствие его летучести, реакционную колбу закрывают;

3) выдерживание реакционной смеси в темноте в течение — 5 мин, поскольку скорость реакции мала.

Окончание реакции между иодом и тиосульфатом натрия устанавливают по изменению окраски специфического индикатора − крахмала, который образует с иодом адсорбционный комплекс синего цвета. Крахмал следует добавлять в титруемый раствор вблизи точки эквивалентности, поскольку растворимость иодокрахмального комплекса в воде мала и высокие концентрации иода разрушают крахмал.

Для стандартизации раствора тиосульфата чаще всего применяют дихромат калия, выделившийся иод титруют тиосульфатом натрия:

Cr₂O₇^2- + 6I^- + 14H⁺ <=> 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O

Иодометрия является весьма универсальным методом: можно определять окислители, восстановители, кислоты и вещества, не обладающие окислительно–восстановительными свойствами, но взаимодействующие с окислительно-восстановительными системами.

Определение восстановителей. Растворами иода можно титровать соединения,содержащие As³⁺, Sb³⁺, Sn²⁺.Иодометрическое определение олова проводят в солянокислой среде, в атмосфере СО₂ для пре-дотвращения окисления кислородом воздуха:

Sn²⁺ + I₂ + 3Cl^- = SnCl₄ + 2I^-

Иодометрические методы применяют для определения органи-ческих веществ: формальдегида, сахаров, ацетона, спиртов.

Определение окислителей. Иодометрическое определение окис-лителей основано на окислении иодид-иона. Одним из практически важных применений иодометрии является использование ее для определения катионов: Pb²⁺, Ba²⁺, Cu²⁺. Реакция окисления иодида происходит количественно: 2Cu²⁺ + 4I^- = 2CuI (т) + I₂

Реакция протекает при большом избытке иодида в слабокислой среде (для предотвращения гидролиза Cu²⁺).

Расчеты при окислительно-восстановительном титровании осуществляются аналогично методам кислотно–основного титрования.

Пример 1: Навеску Н₂С₂О₄^. 2Н₂О массой 1,2608 г растворили в мерной колбе на 200 мл. На титрование 20,00 мл этого раствора было израсходовано 20,26 мл раствора перманганата калия. Вычислите нормальную концентрацию раствора КМпО₄.

Решение: Определяем титр щавелевой кислоты:

Т = m/V = 1,2608/200 = 0,006304 г/мл

Молярная масса эквивалента Н₂С₂О₄^. 2Н₂О – М_э = M/2 = 63,04 г/моль

Нормальная концентрация раствора Н₂С₂О₄^. 2Н₂О - с_н1

с_н1 = == 0,10 моль/л

Определяем нормальную концентрацию раствора КМпО₄ — с_н2 V₁c_н1 = V₂с_н2

с_н2 = = = 0,09876 моль/л

Пример 2: Определить массовую долю (%) активного хлора, если навеску белильной извести массой 0,2004 г растворили в воде, добавили KI и H₂SO₄. Выделившийся йод оттитровали 20,04 мл 0,10 Н раствора тиосульфата натрия.

Решение: Определение относится к косвенному титрованию. Находим титр рабочего вещества Na₂S₂O₃ по определяемому веществу — хлору:

Т_{р.в./о.в.}= = = 0,00355 г/мл

Масса хлора: m_Cl = Т_{Na S O /Cl}^. V_{Na S O} = 0,00355 ^. 20,04 = 0,0710 г.

Вычисляем массовую долю (%) хлора:

ω = = 35%

Дата добавления: 2014-01-04