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

Стандартизация рабочих растворов в йодометрии




 

Кристаллический йод обычно загрязнен соединениями хлора и брома, содержит влагу, поэтому его очищают суб­лимацией из смеси с KI и СаО. Из-за своей летучести кри­сталлический йод не является исходным веществом, и его редко используют в качестве первичного стандарта. Чаще всего сначала готовят раствор йода с концентрацией, при­близительно равной требуемой, а затем точную концент­рацию раствора устанавливают с помощью стандартизи­рованного раствора тиосульфата натрия.

Молекулярный йод плохо растворяется в воде. Для приготовления раствора пользуются хорошей раствори­мостью йода в растворе KI вследствие образования ком­плексного соединения:

 

I2 + KI ↔ К[I3].

 

Трийодид-ион J-3 и молекулярный йод в ОВ-реакциях ведут себя одинаково, поэтому при йодометрических опре­делениях соответствующие уравнения реакций записыва­ют с участием I2, а не иона J-3 .

Раствор тиосульфата натрия готовят из кристаллогид­рата Na2S2O3 • 5Н2О, состав которого не бывает строго по­стоянным. Кроме того, при растворении тиосульфата на­трия происходит частичное разложение его растворенным в воде СО2:

 

Na2S2O3 + СО2 + Н2O = NaHCO3 + NaHSO3 + S↓.

 

С другой стороны, тиосульфат-ионы медленно реагиру­ют с молекулярным кислородом воздуха:

 

2 S2O2-3 + О2 = 2 SO2-4 + 2S↓.

 

Из-за выделения серы раствор сначала мутнеет, а затем на дне сосуда собирается белый осадок. Чтобы уменьшить разложение тиосульфат-иона, для приготовления раство­ра используют свежепрокипяченную охлажденную воду. Приготовленный раствор оставляют на 8—10 дней, после чего приступают к определению его концентрации по пер­вичному стандарту.

В качестве первичных стандартов для определения концентрации раствора Na2S2O3 служат дихромат калия К2Сr2O7 или йодат калия КIО3, из которых по навеске лег­ко получить раствор с известной концентрацией.

Следует отметить, что тиосульфат натрия является сильным восстановителем (E0(S4O2-6 /2 S2O2-3) = + 0,08 В), реагирует быстро и стехиометрично с образованием тетратионат-ионов только с трийодид-ионами. Со многими другими окислителями, например с МnO-4 , Сr2О2-7 , ВrО-3, IО-3 и т.д., тиосульфат-ионы реагируют нестехиометрично. Это исключает возможность использования прямого ти­трования окислителей раствором Na2S2O3. Установление точной концентрации раствора Na2S2O3 с использованием в качестве первичного стандарта дихромата или йодата калия основано на методе косвенного (заместительного) тит­рования.

Дихромат калия в кислой среде стехиометрично реаги­рует с растворимыми йодидами с образованием эквива­лентного количества молекулярного йода:

 

Сr2О2-7 + 6I- + 14Н+ = 2Сr3+ + 3I2 + 7Н2О.

 

Образовавшийся молекулярный йод оттитровывают раствором тиосульфата натрия, точную концентрацию ко­торого следует установить. Очевидно, что

 

ν(l/6 K2Cr2O7) = ν (1/2I2) = ν (Na2S2O3),

 

поскольку реакции восстановления дихромат-ионов соот­ветствует полуреакция

 

Cr2O2-7 + 14Н+ + = 2Сr3+ + 7Н2О.

Для того чтобы дихромат-ионы реагировали количест­венно, используют избыток KI, а для повышения окисли­тельного потенциала пары Сr2О2-7 /2Сr3+ реакцию прово­дят в сильнокислой среде, которую создают с помощью раствора H2SO4.

Раствор Na2S2O3 с установленной концентрацией, в свою очередь, может служить вторичным стандартным раствором для стандартизации раствора йода методом прямого титрования.

 

ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ

1. Какая реакция является основной в методе йодометрии?

2. Какие рабочие растворы используются в йодометрии?

3. Что является индикатором в йодометрии?

4. При каких условиях йодометрические реакции протека­ют до конца?

5. Какие методы титрования используются для определе­ния окислителей и восстановителей?

6. Почему нельзя приготовить растворы I2 и Na2S2O3 с точ­ной концентрацией?

7. Какие вещества используются в йодометрии в качестве первичных стандартов?

8. Для определения каких веществ применяют метод йодо­метрии?

9. Пользуясь электронно-ионным методом (методом полу­реакций), составьте уравнения ОВ-реакций:

a)Na2S2O3+I2→;

б) К2Сr2O7 + KI + H2SO4 →;

в) Н2О2 + KI + H2SO4 →;

г) КСlO3 + Н2О2 КСl + ... ;

д) КIO3 + Na2SO3 + H2SO3 → I2 + ...;

ЗАДАЧИ

 

1. Сколько граммов Na2S2O3 • 5Н2О надо взять для приготовле­ния 2л 0,02 н. раствора тиосульфата натрия?

Ответ. 9,92 г.

2. На титрование раствора, содержащего 2,5 г технического тиосульфата натрия, пошло 81,5 мл 0,1000 н. раствора йода. Вычисли­те массовую долю Na2S2O3 • 5Н2О в техническом образце.

Ответ. 80,85 %.

3. 0,0980 г химически чистого К2Сr2O7 обработали раствором KI в кислой среде. На титрование выделившегося йода пошло 25,5 мл раствора тиосульфата натрия. Рассчитайте нормальность ититр раствора Na2S2O3.

Ответ. 0,07843 моль/л; 0,01239 г/мл.

4. К избытку раствора KI в кислой среде прилили 25,00 мл 0,05000 н. раствора К2Сr2O7. На титрование выделившегося йода пошло 22,80 мл раствора Na2S2O3. Вычислите нормальность рас­твора тиосульфата натрия.

Ответ. 0,05482 моль/л.

Тестовый самоконтроль по теме «Оксидиметрия»

К перечню пронумерованных вопросов (фраз) предлагается спи­сок ответов, обозначенных буквами. Каждому пронумерованному вопросу соответствует только один ответ. Буквенный ответ может быть использован один раз, несколько раз или вообще не использо­ван. Необходимо подобрать соответствующие пары «вопрос-ответ».

Чему равен фактор эквивалентности окислителя в превращениях:

1. Сr2О2-7 → 2Сr3+;

2. NO-3 → NO-2 ;

3. МnО-4 → МnО2;

4. ВrО-3 → Вr-?

Ответы: а) 1/2; б) 1/5; в) 1/3; г) 1/6; д) 1/4.

Какие исходные вещества используются для стандартиза­ции титрантов:

5. КМnО4;

6. NaOH;

7. Na2S2O3;

8. H2SO4?

Ответы: a) MgSO4; б) Н2С2О4•2Н2О; в) Na2CO3; г) NaCl; д) K2Cr2O7.

Какие титранты необходимы для определения следующих веществ методом прямого титрования:

9. Na2C2O4;

10. NaCl;

11. Na2CO3 • 10H2O;

12. Na2S2O3 • 5H2O?

Ответы: a) KMnO4; б) СН3СООН; в) I2; r) HCl; д) AgNO3.

Какие пары титрантов можно использовать для определе­ния следующих веществ методом обратного титрования:

13. СаСO3;

14. К2Сr2О7;

15. Na2SO3;

16. NH4Cl?

Ответы: a) HCl и NaOH; б) KJ и Na2S2O3; в) СН3СООН и NH4OH; г)I2 и FeSO4; д) КМnО4 и FeSO4.

Какой индикатор надо использовать для определения точки эквивалентности при титровании:

17. Н2О2 раствором КМnО4 в среде H2SO4;

18. СН3СООН раствором КОН;

19. Йода раствором Na2S2O3;

20. Раствора аммиака раствором H2SO4?

Ответы: а) К2Сr2O7; б) метилоранж (рТ=4); в) фенолфта­леин (рТ=9); г) крахмал; д) индикатор не нужен.

 







Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 1154. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.006 сек.) русская версия | украинская версия