Виды окислительно-восстановительного

Титрования

В окислительно-восстановительном, как и в кислотно-основном титровании, применяют прямое и косвенное (обратное или заместительное) титрование.

При обратном титровании сначала добавляют заведомо известный избыток реагента, а затем избыток титруют соответствующим титрантом.

При заместительном титровании титруют не само определяемое вещество, а заместитель – продукт его взаимодействия с избытком соответствующего реагента.

Наиболее точные результаты при прочих равных условиях получают при прямом титровании.

II. Йодометрическое определение содержания

Fe (III) в растворе его соли

Йодометрические методы основаны на применении стандартного раствора тиосульфата натриядля титрования йода, выделившегося при взаимодействии определяемого окислителя с избытком йодида калия. Избыток KI способствует ускорению реакции, течению ее в нужном направлении и растворяет элементарный йод по реакции:

I2+KI↔K[I3] (в воде элементарный йод плохо растворим).

Йодид-ион является восстановителем умеренной силы, его применяют для определения большого числа окислителей. Прямое титтрование стандартным раствором KI не используют из-за трудностей фиксации конечной точки титрования и относительно медленно протекающего процесса. Для определения окислителей йодометрическим методом применяют способ заместительного титрования (косвенное титрование).

Сначала к раствору окислителя (сульфата Fe3+) добавляют избыток йодида калия (восстановитель)

2I- + 2Fe3+ = I2 + 2Fe2+,

2I- -2ē= I2; 2Fe3+ +2ē= 2Fe2+,

2KI + Fe2(SO4)3 = I2 + 2FeSO4 + К2SO4, (1)

а затем титруют выделившийся в эквивалентном количестве йод тиосульфатом натрия

I2 + 2S2O32-→ 2I- + S4O62-,

I2 + 2ē= 2I- Виды окислительно-восстановительного - student2.ru

2S2O32- - 2ē = 2S4O62- Виды окислительно-восстановительного - student2.ru

I2 + 2Na2S2O3→ 2NaI + Na2S4O6, (2)

Анализ 1 и 2 реакций показывает, что, несмотря на то, что Fe3+ и S2O32- непосредственно друг с другом не реагируют, их количества в реакциях эквивалентны. Число эквивалентов вещества в окислительно-восстановительных реакциях соответствует числу электронов, участвующих в редокс-процессе:

Виды окислительно-восстановительного - student2.ru = nэ тиосульф-иона и одновременно = Виды окислительно-восстановительного - student2.ru

Для расчётов результатов титрования необходимо знать

эквивалентные массы реагентов, Э г/моль.

В окислительно-восстановительных реакциях они равны мольным массам, делённым на число отданных или принятых электронов.

Виды окислительно-восстановительного - student2.ru

Экспериментальная часть

Оборудование и реактивы:

– бюретки на 25 мл, мерные колбы на 100 (50) мл, колбы конические для титрования на 100 (50) мл, пипетки на 5 или 10 мл, резиновые груши;

– исходный исследуемый раствор сульфата Fe3+;

– 10-процентный раствор йодида калия, KI;

– 0,01н раствор тиосульфата натрия, Na2S2O3;

– серная кислота, 1М раствор;

– индикатор – 0,5 % раствор крахмала.

Работа предполагает 2 задания – соответственно для двух подгрупп или на выбор преподавателя. Задания выполняются индивидуально каждым студентом.

Задание 1

Задача: приготовить ≈ 0,01н раствор сульфата железа (III) по окислительно-восстановительному эквиваленту и определить точную концентрацию приготовленного раствора йодометрическим титрованием.

– Рассчитайте, какой объём (Vисх) исходного раствора сульфата железа (III) с известной процентной концентрацией (Wисх) и плотностью (dисх г/мл)необходим для приготовления 100 мл 0,01н раствора, используя формулу:

Виды окислительно-восстановительного - student2.ru Виды окислительно-восстановительного - student2.ru

где ЭВ – окислительно-восстановительный эквивалент соли Fe2(SO4)3для перехода:

2Fe3+ + 2ē → 2Fe2+.

Выполнение эксперимента

– В мерную колбу на 100 (50) мл для предотвращения гидролиза сначала налейте пипеткой 2 (1) мл 1М серной кислоты(избытка избегайте!)*, затем отмерьте из бюретки рассчитанное количество исходного раствора. Долейте содержимое до метки дистиллированной водой, закройте пробкой и тщательно перемешайте.

Задание 2

Задача: определить массуFe (III) в граммах в контрольной пробе.

– Получите у преподавателя задание: мерную колбу на 100 (50) мл с неизвестным количеством исследуемого раствора сульфата Fe (III). Раствор в колбе доведите до метки дистиллированной водой, предварительно добавив в колбу в зависимости от её объёма 1-2 мл 1М серной кислоты. Избытка избегайте! *). Закройте колбу пробкой и тщательно перемешайте.

Наши рекомендации