Йодометрия

Автор: | Январь 3, 2011

Йодометрией называют метод объемного анализа, в ос­нове которого лежат реакции:

 

12 + 2е»         >■ 2Г,

2Г — 2е»         >- 12.

Методом йодометрии можно определять как окисли­тели (они окисляют I до 1°), так и восстановители (они восстанавливают йод до 1~).

1. Определение окислителей. Методом йодометрии можно определять те окислители, которые количественно окисляют 1~ в свободный 12. Чаще всего определяют перманганаты, бихроматы, соли меди (II), соли желе­за (III), свободные галогены и др.

Окислитель реагирует с избытком йодида калия КД в кислой среде. При этом выделяется количество йода, эквивалентное количеству окислителя. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия точно из­вестной нормальности. Таким образом, можно рассчи­тать количество определяемого окислителя, которое бу­дет эквивалентно количеству тиосульфата, пошедшего на титрование йода. Следовательно, рабочим раствором в этом   методе   будет   раствор   тиосульфата   натрия

Na2S203. Исходным веществом для установки титра Na2S203 служит бихромат калия К2СГ2О7.

Большинство окислителей нельзя непосредственно титровать тиосульфатом натрия, так как невозможно фиксировать точку эквивалентности. Поэтому для опре­деления окислителей методом йодометрии применяют кос­венный метод — титрование заместителя. Вначале про­водят реакцию между окислителем и йодидом калия в кислой среде. Для подкисления применяют серную или соляную кислоты. Реакция протекает по уравнению:

К2Сг207 + 6KI + 7H2S04 = Cr2(S04)3 + 7Н20 + K2S04 + 3I2,

Cr20?- + 14H+ + бе»   > 2Cr3+ + 7H20,

21″ — 2e~   >• I2.

Выделившийся свободный йод титруют раствором тио­сульфата натрия:

Na2S203 + I2 = 2NaI -f Na2S4Oa.

2S2023» — 2е»     > S402u—   1

‘ .        —                            21» + 2е» — >■ 2Г       1

Структурно окисление иона S2C>3~ можно представить следующим образом:

Индикатором в методе йодометрии служит раствор крахмала. Это чувствительный и специфический инди­катор, образующий с йодом адсорбционное соединение синего цвета. Однако употребление этого индикатора имеет некоторые особенности. Во-первых, раствор крахмала необходимо прибавлять в са­мом конце титрования, когда йода останется очень мало и титруемый раствор будет иметь светло-желтую окраску. Если прибавить крахмал раньше, ког­да йода в растворе еще много, то образующееся соеди­нение йода с крахмалом очень медленно реагирует с тиосульфатом и раствор легко перетитровать. Вторая особенность обусловлена тем, что в данном случае мы титруем не до появления окраски (как это обычно бы­вает), а до исчезновения окраски. Поэтому вблизи точ­ки конца титрования необходимо прибавлять раствор не более чем по одной капле, после каждой капли тща­тельно перемешивать раствор и ждать 3—5 с. Если не соблюдать это условие, раствор очень легко перетитро­вать.

2. Определение восстановителей. Из числа восстано­вителей этим методом чаще всего определяют сульфиты, сульфиды, хлорид олова (II) и др. Рабочим раствором является раствор йода 12. В качестве исходного вещества для установки титра раствора йода применяют мышья-ковистый ангидрид As203, который растворяют в щелочи п получают арсенит (ион As02). Титрование проводят в очень слабощелочной среде (рН<8,0). Практически это достигается прибавлением раствора гидрокарбоната натрия NaHC03 к раствору, имеющему нейтральную или слабокислую реакцию. Индикат^и^кГ2.ахмал.

Все йодометрические определения проводят при следующих условиях:

1)   реакция должна протекать практически до конца; многие йодометрические реакции обратимы и протекают до конца только при создании надле­жащих условий;

2)   титрование ведут на холоду, так как при нагрева­нии йод может частично улетучиваться, а также потому, что с повышением температуры понижа­ется чувствительность крахмала как индикатора;

3)   титрование нельзя проводить в сильнощелочной среде, так как йод реагирует со щелочами; необ­ходимо следить за тем, чтобы рН раствора не превышал 9,0;

 

4)    при определении окислителя необходимо приме­нять значительный избыток йодида калия. Рас­творимость йода в воде мала, а избыток KI спо­собствует растворению выделившегося при реак­ции йода. Кроме того избыток KI способствует ускорению реакции между ионами I и окисли­телем;

5)    скорость реакции между йодидом калия и окисли­телем недостаточно велика, поэтому к титрова­нию выделившегося йода приступают не сразу, а по истечении некоторого времени после прибав­ления окислителя;

6) при стоянии, перед началом титрования реакци­онную смесь необходимо сохранять в затемненном месте, так как на свету ускоряется окисление 1~ ■в Ь кислородом воздуха.