Достоинства йодометрического метода

Билет 1

1) П ротолитическое равновесие в широком смысле слова - равновесие, в котором участвует протон - ион водорода H+. В узком смысле слова протолитическими (в отличие от прототропных) называют реакции, в которых участвуют молекулы воды, отдающие или принимающие протоны:

 

ион водорода переносится от молекулы хлороводорода к молекуле пиридина без участия молекул воды.

Протолитические равновесия (включающие кислотно-основные равновесия, гидролитические равновесия и другие) подробно изучаются в курсе аналитической химии

Со времени становления (1883-1887 гг.) теории электролитической диссоциации С. Аррениуса было принято считать, что кислота - это вещество, выделяющее при ионизации (диссоциации на ионы) ион водорода Н+, а основание - это вещество, выделяющее при ионизации гидроксид-ион (гидроксильный ион) ОН-. Однако в дальнейшем оказалось, что такая трактовка кислот и оснований во многих случаях не может объяснить наблюдаемые на опыте факты. Так, в число оснований не включались многие вещества, которые в растворах ведут себя как основания. Например, пиридин C5H5N, молекула которого не имеет гидроксильных групп, реагируя с водой, дает группы ОН-: C5H5N+H2O-->C5H5NH+OH

и ведет себя в растворе как основание, хотя источником гидроксильных групп является не сама молекула пиридина, а молекула воды, в реакцию с которой вступила молекула пиридина.

Более общая протолитическая теория кислот и оснований, свободная от подобных недостатков, была предложена в 1923 г. и развита в последующие годы датским физико-химиком Й.Н. Бренстедом (1879-1947). По теории Й.Н. Бренстеда кислота является донором протона, а основание - акцептором протона; кислоты и основания существуют как сопряженные пары; протон Н+ в водном растворе не существует, а образует ион Н3О+. Кислотно-основные реакции. Современные представления о кислотах и основаниях. Теория Бренстеда-Лоури. Равновесие в системе кислота - сопряженное основание и растворитель. Гидролиз как частный случай кислотно-основного равновесия. Константа и степень гидролиза. Константы кислотности и основности. Кислотные и основные свойства растворителей. Константа автопротолиза. Влияние природы растворителя на силу кислоты и основания. Нивелирующий и дифференцирующий эффект растворителя.

2) Йодометрия.

В йодометрическом титровании окислителем является йод. Йод окисляет многие восстановители: SO32-, S2O32-, S2-, N2O4, Cr2+, и т. д. Но окислительная способность у йода значительно меньше, чем у перманганата. Йод плохо растворим в воде, поэтому обычно его растворяют в растворе KI. Концентрацию стандартного раствора йода устанавливают стандартным раствором тиосульфата натрия Na2S2O3.

2S2O32- + I2 ® S4O62- + 2I-

При йодометрическом определении используются различные способы титрования. Вещества, легко окисляемые йодом, титруют непосредственно стандартным раствором йода. Так определяют: CN-, SO32-, S2O32-, и др.

Вещества, которые труднее окисляются йодом, титруют методом обратного титрования: к раствору определяемого вещества приливают избыток раствора йода. После окончания реакции избыточный йод отитровывают стандартным раствором тиосульфата. Индикатором обычно крахмал, который даёт с йодом характерное синее окрашивание. Методом заместительного йодометрического титрования определяют многие окислители: к раствору окислителя приливают определённый объём стандартного раствора йодида калия, при этом выделяется свободный йод, который затем отитровывается стандартным раствором тиосульфата. Методом определяют Cl2, Br2, O3 KMnO4, BrO32-и т. д.

Достоинства йодометрического метода.

1. Йодометрический метод является очень точным и превосходит по точности другие методы окислительно-восстановительного титрования.

2. Растворы йода окрашены, что позволяет в некоторых случаях определять точку эквивалентности без применения индикаторов.

3. Йод хорошо растворим в органических растворителях, что позволяет использовать его для титрования неводных растворов.

Йодометрия имеет и некоторые недостатки.

1. Йод является летучим веществом и при титровании возможны его потери за счёт испарения. Поэтому йодометрическое титрование нужно проводить быстро и по возможности на холоду.

2. Йодид ионы окисляются кислородом воздуха, по этой причине йодометрическое титрование необходимо проводить быстро.

3. В щелочной среде йод диспропорционирует: I2 + OH- ® I- + HI+1O3 По этой причине йодометрическое титрование нельзя проводить в щелочной среде.

4. Реакции с участием йода протекают медленно.

5. Стандартные растворы йода и тиосульфата неустойчивы, при хранении их концентрацию необходимо проверять.

3)Хроматография в тонком слое сорбента (ТСХ) - один из простейших методов хроматографического анализа, разделение компонентов происходит при перемещении подвижной фазы через нанесенный на подложку (пластинку) тонкий слой сорбента. Продвижение элюента (подвижная фаза) по сорбенту (неподвижная фаза) обеспечивается капиллярными силами. Подложки для сорбента (пластинки) изготавливаются из стекла, алюминиевой фольги или полиэфирной пленки.

В ТСХ используют сорбенты неорганической и органической природы. Наиболее часто применяют силикагели различных марок, алюминия оксид, крахмал, целлюлозу, полиамидный порошок.

Пластинки с тонким слоем сорбента могут быть приготовлены вручную самим экспериментатором или же использованы выпускаемые промышленным способом: импортные типа «Силуфол» и «Меrк» или отечественные «Сорбифил», «Силицел», пластины для высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ).в УФ-свете – «Силуфол УФ-254» и «Силуфол УФ-366»

Слой сорбента на пластинке может быть закрепленным или незакрепленным. При работе с незакрепленными слоями чаще всего используют алюминия оксид, который равномерно распределяется по пластинке нужного размера с помощью стеклянной палочки или специального устройства.

При работе с закрепленным слоем его фиксируют на пластинке с помощью гипса или крахмала, которые добавляют в количестве 5% от массы сорбента.

В основе разделения веществ в ТСХ преимущественно лежат процессы распределения и адсорбции.

Распределительная хроматография основана на непрерывном перераспределении хроматографируемых веществ между двумя фазами, одна из которых неподвижна.