Йодометрия.
Йодометричният метод за обемен анализ се основава на редокс процеси, свързани с реакцията на редукция: I2+ 2e= 2I - или с реакцията на окисление:
2I - -2e=I2. Стандартният потенциал E0 (I2 / 2I - ) = +0,54V и всички редуциращи агенти, чийто редокс потенциал е по-малък от +0,54V, могат да бъдат окислени от йод. И всички окислители с потенциал по-голям от + 0,54 V могат да бъдат редуцирани от йодидни йони. Това поражда възможността за използване на свойствата на редокс двойката I2 / 2I - в титриметричен анализ:
а) определяне на редуктори чрез окисляването им с йоден разтвор;
б) определяне на окислители чрез редукция с йодидни йони;
в) за определяне на киселини (метод на индиректно титруване).
Дефиниция на редуциращи агенти.
Определянето на малки концентрации на силни редуциращи агенти, при които ОВ потенциалът е много по-малък от +0,54 V, може да се извърши чрез директно титруване на йоден разтвор.
Например, когато йодът действа върху натриев тиосулфат, възниква следната реакция:
Йодната молекула I2 отнема един електрон от два S2O3 2- йона и ги окислява до тетратионатен йон -S4O6 2-. Йодните атоми се редуцират поради това до йони I -. Познавайки нормалната концентрация на йодния разтвор и обема, изразходван за титруване, изчислете масата на натриевия тиосулфат в анализирания разтвор.
Ако ОВ потенциалът на редуциращия агент се доближи до +0,54 V, тогава се използва методът на обратно титруване. В този случай към анализирания разтвор се добавя излишък от работния разтвор на йод. Реакционната смес се държи 5-10 минути. След завършване на реакцията излишъкът от йод се титрува с работен разтвор на Na2S2O3∙5H2O.
Например: определете масата на Na3AsO3 в разтвор, ако към него се добавят 50 ml 0,02 N разтвор на йод ититруване на излишния йод се изразходват 10 ml 0,05 N разтвор на Na2S2O3∙5H2O.
1 AsO3 3- + HOH -2e → AsO4 3- + 2H +
E(Na3AsO3) =
1) Определете излишния обем на йоден разтвор, титруван с разтвор на Na2S2O3∙5H2O.
2) Определете обема на йодния разтвор, който реагира с Na3AsO3.
m(Na3AsO3) =∙V(I2) = 0,00192∙25 = 0,048 g
Дефиниция на окислители.
По време на реакцията перманганатът окислява йоните I - до еквивалентно количество йод I2.Този йод се титрува с натриев тиосулфат и се изчислява нормалната концентрация на разтвор на калиев перманганат. Изразходваното количество натриев тиосулфат е еквивалентно на количеството калиев перманганат и е еквивалентно на количеството отделен йод:
Пример: Изчислете масата на K2Cr2O7, съдържаща се в 10 ml от разтвора, ако добавите излишък от KI и H2SO4 към него, 20 ml от 0,02N разтвор на Na2S2O3∙5H2O се изразходват за титруване на освободения йод.
2I - +2 e = I2 0 3
E(K2Cr2O7) =
E(I2) =
Количеството освободен йод е еквивалентно на количеството калиев дихромат, освободеният йод се титрува с натриев тиосулфат. Изразходваното количество тиосулфат е еквивалентно на количеството калиев бихромат, освободеният йод се титрува с натриев тиосулфат. Количеството на използвания натриев тиосулфат е индиректно еквивалентно на количеството калиев дихромат:
Изчисляване. Метод 1. Чрез титъра за аналита.
m(K2Cr2O7) =
Метод 2. Чрез прост титър (чрез работен разтвор).
m(Na2S2O3∙5H2O) = ∙
m(K2Cr2O7) == 0.0196g