Перечень рекомендуемой литературы и иных источников

Лекция

ЙОДОМЕТРИЯ

Йодометрия подразделяется на два метода: йодиметрию и йодометрию. Йодиметрия – метод определения восстановителей прямым или обратным титрованием. Титранты – раствор йода и раствор натрия тиосульфата.  Йодометрия – метод определения окислителей косвенным титрованием заместителя – йода – стандартным раствором тиосульфата натрия. Часто на практике эти два метода имеют общее название – йодометрия. Мы с вами будем разбирать эти методы отдельно.

Йодиметрия В основу метода положена полуреакция восстановления йода (а точнее трийодид-иона) до йодид-иона:        J2 + 2 e  2 J-                        J3- + 2 e  3 J- Стандартный окислительно-восстановительный потенциал редокс-пары 

 6 J2/2J- при комнатной температуре равен o = 0,545 В, то есть имеет не очень высокое значение. Поэтому йод является не очень сильным окислителем.  Молярная масса эквивалента йода равна: M(1/z, J2) = 1/2 M (J2) = 1/2 * 253,8094 = 126,9047  126,90 г/моль Титрант  Титрованным раствором в методе йодиметрии является раствор йода       J2. Но кристаллический йод очень малорастворим в воде (не более 0,001 моль/л). Поэтому для титрования используют раствор йода в растворе йодида калия                         J2 + KJ  K[J3] Затем приготовленный раствор стандартизируют, используя раствор тиосульфата натрия уже точно известной концентрации. Для этого в колбу для титрования помещают точный объем (например 10,00 мл) титрованного раствора тиосульфата натрия, добавляют индикатор – раствор крахмала. Титруют приготовленным раствором йода до появления синего окрашивания раствора. Концентрацию раствора йода рассчитывают по закону эквивалентов: С(1/z, J2) * V (J2) = C(1/z, Na2S2O3) * V (Na2S2O3), откуда

                      С(1/z, Na2S2O3) * V (Na2S2O3) C(1/z, J2) =                                                                    V (J2)

В качестве эталонного вещества можно использовать оксид мышьяка (Ш) As2O3. Для этого, навеску As2O3 растворяют в растворе гидроксида натрия с молярной концентрацией 0,1 моль/л. Протекает реакция с образованием арсенит-ионов: As2O3 + 6 OH-  2 AsO33- + 3 H2O Так как в щелочной среде соединения мышьяка (Ш) легко окисляются кислородом воздуха до соединений мышьяка (V), то к полученному раствору немедленно прибавляют хлороводородную кислоту. В результате образуется

 7 мышьяковистая кислота H3AsO3. Затем раствор титруют приготовленным раствором йода: H3AsO3 + J2 + H2O  H3AsO4 + 2 J- + 2 H+ Стандартные потенциалы редокс-пар H3AsO4 + 2 e + H+  HAsO2 + 2 H2O  o = 0,56 B J2 + 2 e  2 J-                                            o = 0,54 B Они почти равны. Поэтому реакция до конца не идет. Для смещения равновесия в сторону прямой реакции, титрованием ведут при рН=8, в присутствии гидрокарбоната натрия. Гидрокарбонат натрия связывает ионы водорода: H+ + HCO3-   H2CO3  H2O + CO2 Растворы йода неустойчивы и через некоторое время изменяют свою концентрацию. 4 J- + O2 + 4 H+  2 J2 + 2 H2O Концентрация йода при стоянии увеличивается. Хранят титрованные растворы йода в темных, плотно закрытых склянках, в темном месте, на холоду (можно в холодильнике). Условия титрования Для проведения йодиметрического титрования необходимо соблюдать ряд условий. 1. Титрование раствором йода нужно проводить на холоду, чтобы избежать улетучивания йода. Кроме того, индикатор – крахмал становится менее чувствительным при повышении температуры. 2. Стандартный окислительно-восстановительный потенциал пары J2/2J- теоретически не зависит от рН раствора, так как в полуреакции не участвует ни ионы водорода Н+, ни гидроксил-ионы ОН-. Но рН раствора влияет на результаты иодиметрического титрования. В щелочных растворах при рН  9 протекает побочная реакция: J2 + 2 OH-  JO- + J- + H2O        

 8      Это приводит к появлению ошибки титрования. Кроме того, образующиеся анионы JO- сами являются окислителем и могут вступать в реакцию с определяемым веществом.