Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Йодометрия. Характеристика метода




 

Метод йодометрии основан на ОВ-реакциях, связанных с превращением I2 в ионы I- и обратно:

 

I2 + 2ē ↔ 2I- Е°(I2/2I-) = + 0,54В

окислитель восста­новитель

 

Особенности йодометрии обусловлены в первую очередь хорошей обратимостью записанной полуреакции и невысо­ким значением стандартного окислительного потенциала пары I2/2I-. Значение окислительного потенциала этой па­ры характеризует йод как окислитель средней силы, а ионы I- - как восстановитель средней силы. Поэтому йодометрические методы применяются как для определения окислителей, так и для определения восстановителей.

Рабочими растворами в йодометрии являются стандар­тизированные растворы йода I2 (окислитель метода) и тио­сульфата натрия Na2S2O3 (восстановитель метода). Основ­ной титриметрической реакцией в методе является взаи­модействие раствора йода и рабочего раствора тиосульфа­та натрия:

 

I2 + 2Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6

Тиосульфат Тетратионат

натрия натрия

 

 

В качестве индикатора в йодометрии используется водный раствор крахмала, который образует с молеку­лярным йодом йодкрахмальное соединение синего цвета. При титровании восстановителей рабочим раствором йода точка эквивалентности определяется по появлению интенсивно-синего окрашивания. При титровании йода рабочим раствором тиосульфата натрия конец реакции определяется по исчезновению синей окраски от одной капли раствора тиосульфата натрия. Крахмал необходи­мо добавлять в самом конце титрования, когда йода в растворе становится мало и раствор приобретает соло­менно-желтый цвет. Крахмал, добавленный к раствору с высокой концентрацией йода, становится черным и раз­рушается, что вносит ошибку в определение точки экви­валентности.

Очень высокая чувствительность крахмала к йоду и резкое изменение окраски раствора в точке эквивалентно­сти позволяют использовать рабочие растворы меньшей концентрации, чем в других методах титриметрического анализа (от 0,01000 н. до 0,05000 н.).

Многие йодометрические реакции обратимы и проте­кают до конца только при создании следующих усло­вий:

1) титрование необходимо проводить на холоде, так как, во-первых, йод - летучее соединение и, во-вторых, при нагревании чувствительность крахмала к йоду умень­шается;

2) рН раствора не должен превышать 9, так как в ще­лочной среде йод диспропорционирует:

 

I2 + 2ОН- ↔ I- + IO- + Н2О,

 

а IO-, являясь более сильным окислителем, чем I2, окис­ляет тиосульфат-ион до сульфат-иона:

 

S2O2-3 + 2OН- + 4 IO- = 2SO2-4 + Н2О + 4I-.

 

Большим преимуществом йодометрического метода является доступность чувствительного и обратимого к йоду индикатора. К недостаткам относится низкая устой­чивость раствора йода и неполное протекание реакций йода со многими восстановителями.

Однако по простоте и точности метод йодометрии счи­тается одним из лучших. В клиническом анализе им пользуются при определении сахара в крови, в медико-гигиеническом анализе - для определения «активного» хлора в хлорной извести и свободного хлора в воде. В фармацевтическом анализе метод используется для опре­деления концентрации свободного пода, количества йодидов и тиосульфата натрия. Таким образом, метод йодометрии может использоваться для определения как окислителей, так и восстановителей. Рассмотрим подроб­нее их определение.

Йодометрическое определение восстановителей прово­дят по методу прямого или обратного титрования. Окис­лители определяют путем заместительного (косвенного) титрования.

При определении восстановителей методом прямого титрования рабочим раствором является раствор йода. Этим методом определяют соединения мышьяка (III), сурьмы (III), олова (II), тиосульфаты, небольшие количе­ства H2S (например, в минеральных водах), сульфидов и сульфитов. В качестве примеров реакций, протекающих при прямом титровании восстановителей йодом, можно привести следующие:

 

SO2-3 + I2 + Н2O = SO2-4 + 2I- + 2Н+;

AsO2 + I2 + 2Н2О = HAsO2-4 + 2I- + 3Н+.

 

В тех случаях, когда прямое титрование осложнено (на­пример, восстановитель летучий или реакция протекает очень медленно), для определения восстановителей исполь­зуют метод обратного титрования. Для этого нужны два рабо­чих раствора — йода и тиосульфата натрия. К определяемому восстановителю добавляют точно отмеренный объем раствора йода, взятого в избытке по отношению к восстановителю. Между йодом и восстановителем происходит реакция, затем остаток непрореагировавшего йода оттитровывается раство­ром тиосульфата. Например, при определении H2S:

 

H2S + I2 = 2I- + S + 2H+;

Избыток

I2 + 2 S2O32- = 2I- + S4O2-6

Остаток

 

Этим методом определяют большие концентрации H2S, сульфидов, сульфитов, ряда металлов в порошках (напри­мер, цинка), некоторых органических соединений.

Для определения окислителей методом заместитель­ного титрования поступают следующим образом. К под­кисленному серной кислотой раствору KI, взятому в из­бытке, прибавляют точно отмеренный пипеткой Мора объем раствора определяемого окислителя (например, КСlО3) и выделившийся йод оттитровывают тиосульфа­том натрия:

СlO-3 + 6I- + 6Н+ = Сl- + 3I2 + 3Н2О; I2 + 2S4O2-6

 

Число молей эквивалентов Na2S2O3 равно числу молей эквивалентов йода, а последнее равно числу молей эквива­лентов определяемого окислителя (КСlO3). Таким обра­зом, хотя определяемый окислитель и Na2S2O3 непосред­ственно друг с другом не реагируют, тем не менее их количества эквивалентны. Поэтому для вычисления можно пользоваться обычной формулой, применяемой при пря­мом титровании:

 

С(1/6КСlO3) • V(КСlO3) = C(Na2S2O3) • V(Na2S2O3).

 

Этим методом определяют многие окислители, напри­мер Сl2, Вr2, КМnО4, СаОСl2, нитриты, Н2О2, соли Fe(III), Cu(II), соединения мышьяка (V).

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 2327. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия