Иодометрия

Сущность метода. В основе метода лежит реакция, взаимодействия иодид-ионов с окислителем Ох с образованием иода и восстановителя Red:

2I^- + Ox = I₂ + Red

Иодид-ион - довольно эффективный восстановитель. Однако рас­творы иодида калия непосредственно не применяются в качестве титранта, так как они неустойчивы и окисляются кислородом воздуха.

На практике к анализируемому раствору определяемого окислителя прибавляют избыток иодида калия. Иод, выделяющийся в качестве заместителя в количестве, эквивалентном количеству вступившего в реак­цию окислителя Ох, оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Количество израсходованного титранта - раствора тиосульфата на­трия - эквивалентно количеству образовавшегося иода и, следователь­но, количеству определяемого окислителя Ох, провзаимодействовавшего с иодид-ионами.

Титрант метода. Титрантом метода является стандартный раст­вор тиосульфата натрия, чаще всего с молярной концентрацией 0,1; 0,02; 0,01 моль/л. Стандартные растворы тиосульфата натрия нельзя готовить по точной навеске, так как кристаллический пентагидрат Na₂S₂O₃ ∙ 5Н₂О при хранении частично обезвоживается. Поэтому вначале готовят раствор с приблизительной концентрацией тиосульфата натрия, а затем его стандартизуют.

Растворы тиосульфата натрия при хранении изменяют свой титр из-за неустойчивости тиосульфат-ионов, которые разлагаются в кислой сре­де с выделением свободной серы (раствор мутнеет):

S₂O₃^2- + H⁺ = HSO₃^- +S↓

окисляются кислородом воздуха также с выделением свободной серы:

2S₂O₃^2- +O₂ = 2SO₄^2- + 2S↓

Тиосульфат-ионы в водном растворе разлагаются на свету и в при­сутствии микроорганизмов.

Растворы тиосульфата натрия наиболее устойчивы при рН ≈ 9 - 10, поэтому для стабилизации растворов в них вводят небольшое количество карбоната натрия Na₂CO₃, или гидросульфата натрия NaHSO₄.

Затем приготовленный раствор стандартизуют. Стандартизацию проводят по йодату калия КIО₃, бромату калия KBrO₃ дихромату калия К₂Cr₂O₇ и другим окислителям. Чаще всего растворы тиосульфата натрия стандартизуют по стандартному раствору дихромата калия. Для этого к аликвоте раствора дихромата калия, приготовленного по точной навеске, прибавляют избыток раствора иодида калия, раствор HC1 и оставляют на некоторое время в темном месте. При этом протекает реакция

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 14HCl = 2CrCl₃ + 3I₂ + 8KCl + 7H₂O

X ^{заместитель} B или HCl

K₂Cr₂O₇+ 6KI + 7H₂SO₄ = Cr₂(SO₄)₃ + 3I₂ + 4K₂SO₄ + 7H₂O

^{заместитель}

Йод, выделившийся в количестве, эквивалентном количеству прореагировавшего дихромата, титруют стандартным раствором тиосульфата натрия в присутствии крахмала в качестве индикатора.

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

^{заместитель} Т

Крахмал прибавляют перед окончанием титрования, когда раствор принимает зелено­вато-желтую окраску. Титруют до перехода окраски раствора из синей в светло-зеленую (цвет аквакомплексов хрома(III)).

Молярную концентрацию тиосульфата натрия рассчитывают, исходя из закона эквивалентов с учетом полуреакций:

2S₂O₃^2- - 2е = S₄O₆^2-; → М(Na₂S₂O₃) = M(Na₂S₂O₃)

Cr₂O₇^2- + 6e + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 7H₂O; → М(K₂Cr₂O₇) =

Расчет ведут по формулам косвенного титрования.

n(Na₂S₂O₃) = n(I₂) = n(K₂Cr₂O₇),

c(Na₂S₂O₃)V(Na₂S₂O₃) = c(K₂Cr₂O₇)V(K₂Cr₂O₇),

c(Na₂S₂O₃) = c(K₂Cr₂O₇)V(K₂Cr₂O₇)/ V(Na₂S₂O₃).

Стандартизованный раствор тиосульфата натрия хранят в сосудах из темного стекла с притертыми пробками в темном месте.

Индикатор метода. В качестве индикатора в иодометрии обычно используют свежеприготовленный 1%-ный раствор крахмала, который прибавляют в титруемый раствор тогда, когда основная часть иода уже оттитрована раствором тиосульфата натрия и титруемый раствор приобрел зеленовато-желтую окраску. После введения крахмала раствор становится синим; продолжают его титрование до перехода синей окраски в светло-зеленую.

Применение иодометрии. Метод применяют для определения таких окислителей, как пероксид водорода Н₂О₂, пероксиды натрия Na₂O₂,магния MgO₂, бария BaO₂, медь(II), дихромат калия, перманганат калия, арсенат-натрия, иод и т.д.

Дата добавления: 2014-01-04