Применение метода иодометрии

Способы индикации

1. безиндикаторный

2. специфический индикатор крахмал

3. экстракционный

Специфический индикатор метода

Применяют 1% раствор крахмала. Это чувствительный и специфический индикатор, который образует с йодом прочное соединение. Раствор крахмала быстро портится и может использоваться не более 2-3 дней. Иногда для консервации к нему добавляют 1г кислоты салициловой или цинка хлорида.

Одна капля раствора иода 0,02 моль/л прибавленная к 50мл. воды, содержащей 2-3 мл раствора крахмала должна окрашивать раствор в синий цвет. Если окраска получается не синей, а фиолетовой или буроватой, это указывает на непригодность крахмала в качестве индикатора.

Порядок добавления индикатора:

1. При титровании окислителей по методу замещения, определении растворов иода и при определении восстановителей по методу обратного титрования раствор крахмала прибавляют в конце титрования, когда раствор, в ходе титрования раствором натрия тиосульфата приобретает светло-желтую окраску. Продолжают титрование натрия тиосульфатом до обесцвечивания раствора. Если крахмал прибавить раньше, когда концентрация иода большая, можно перетитровать, т.к. комплекс иод-крахмал достаточно прочный и очень медленно реагирует с натрия тиосульфатом.

2. Вблизи точки эквивалентности титруют по каплям и тщательно перемешивают раствор в течение нескольких секунд. В точке эквивалентности синяя окраска обесцвечивается.

3. При прямом йодометрическом титровании восстановителей крахмал добавляют в начале титрования и титруют раствором иода до появления синий окраски.

Условия определения восстановителей

1. Е⁰ определяемого вещества должно мыть меньше, чем Е⁰_J2/2J

2. Комнатная температура, так как иод при повышенной температуре возгоняется и при высокой температуре чувствительность крахмала как индикатора понижается.

3. При прямом титровании индикатор крахмал добавляют в начале титрования.

4. Для полного протекания реакции в прямом направлении, в случае образования ионов Н⁺, при определении кислород содержащих веществ, добавляют натрия гидрокарбонат NaHCO₃ или натрия ацетат CH₃COONa,создавая слабощелочную среду.

5. При недостаточной скорости прямой реакции проводят обратное титрование, индикатор крахмал добавляют в конце титрования.

Условия определения окислителей

1. Е⁰ определяемого вещества должно мыть больше, чем Е⁰_J2/2J.

2. Используют вариант титрования по заместителю.

3. Создают 10-20 кратный избыток иода, для протекания реакции с определяемым веществом до конца и для растворения выделяющегося иода.

4. Комнатная температура, так как иод при повышенной температуре возгоняется и при высокой температуре чувствительность крахмала как индикатора понижается.

5. Кислая среда. Окислительно-восстановительная реакция проходит до конца только в кислой среде.

6. Нельзя титровать в сильнощелочной среде, так как ионы иода реагируют со щелочью и в сильнощелочной среде, при рН>11,йод окисляется до гипойодида:

J₂+2OH^-=JO^-+J^-+HOH

Гипоиодид-ион, являясь более сильным окислителем, чем йод, дает побочные реакции, например, окисляет тиосульфат-ион до сульфата:

S₂O₃^2-+4JO^-+2OH^-=4J^-+2SO₄^2-+HOH

7. Требуется выдержка реакционной смеси в течении 5-15 минут в темноте, так как реакция между калия иодидом и окислителем проходит не мгновенно, а в течение времени.

8. Реагирующую смесь выдерживают в темном месте в склянках с притертыми пробками, так как на свету под действием кислорода воздуха возможно окисление иодид-иона:

4J^-+4H⁺+O₂=2J₂+2HOH

9. Индикатор крахмал вводят в конце титрования.

Применение метода иодометрии.

1. Иодометрическое определение восстановителей методом прямого титрования.

Определение массовой доли Solutio Natrii thiosulfas 10%

Уравнение метода:

2Na₂S₂O₃+ I₂=2NaI+Na₂S₄O₆

I₂+2e^-=2I^-

2S₂O₃^2—2e^-=S₄O₆^2-

fэкв.= К_стех.*УЧ ½ J₂

fэкв.= 2/1*1/2=1

М.м.Na₂S₂O₃∙5HOH=248,2 г/моль

ЭNa₂S₂O₃=248,2 г/моль

В коническую колбу переносят пипеткой Мора 5мл. разведения 1:10 раствора натрия тиосульфата, прибавляют 1мл. индикатора 1% раствор крахмала, титруют раствором иода 0,1 моль/л. В момент эквивалентности раствор окрасится в синий цвет от одной капли раствора иода. Окраска не должна исчезать в течение 1 мин.

Расчёты:

Т_{J2/Na2S2O3*5HOH}=M_J2*Э _Na2S2O3*5HOH/1000(г/см³)

W%= Т_{J2/Na2S2O3*5HOH}*V_J2*K*Vм.к.*100%/a₁*a₂

2. Иодометрическое определение восстановителей методом обратного титрования.

Определение массовой доли антипирина Solutio Antipyrini 1%

Химизм определения:

I₂ + 2Na₂S₂O₃ à 2NaI + Na₂S₄O₆

HI + CH₃COONa -> NaI + СН₃СООН

Реакцию ведут в присутствии ацетата натрия, чтобы связать выделяющийся HI и предотвратить обратимость процесса. Образующийся в процессе реакции йодопирин, может адсорбировать на своей поверхности некоторое количество йода, поэтому, добавляют спирт или хлороформ, которые растворяют образующийся йодопирин.

Методика определения:

К 1 мл раствора антипирина добавить 5 мл воды очищенной, 1,0 ацетата натрия, 5 мл 0,1 моль/л раствора йода, 2 мл хлороформа, 1 каплю разведенной уксусной кислоты, тщательно перемешать во флаконе с притертой пробкой 2-3 минуты. Избыток йода оттитровать 0,1 моль/л раствором натрия тиосульфата до обесцвечивания.

Индикатор раствор крахмала.

М.м. антипирина 188,23

fэкв.= К_стех.*УЧ ½ J₂

fэкв.= 1/1*1/2=1/2

Э_{антирир.}=М.м.* fэкв

Э_{антирир.}=188,23*1/2=94,115

Т_{J2/аетипир.}=M_J2*Э_{антипир.}/1000(г/см³)

W%= Т_{J2/антипир.}*(V_J2*K_п-V _Na2S2O *К_п)*100%/a_{антипир.}

3. Иодометрическое определение окислителей методом прямого титрования.

Определение массовой доли Solutio Jodi spirituosa 5%

Уравнение метода:

I₂+2 Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆

I₂+2e^-=2I^-

2S₂O₃^2—2e^-=S₄O₆^2-

fэкв.= К_стех

fэкв.= 1/2

Пипеткой Мора объема 2мл. отмеривают спиртовой раствор иода и переносят навеску в коническую колбу, титруют из пипетки раствором натрия тиосульфата 0,1 моль/л до слабожелтого окрашивания, затем прибавляют 1-2мл. 1% раствора крахмала и продолжают титровать до обесцвечивания раствора.

Расчёты:

А.м. J₂=126,91

Э _J2=М.м.* fэкв.

Э _J2=253,82*1/2=126,91

Т_{Na2S2O3*5HOH/ J2}=M _Na2S2O3*5HOH *Э _J2 /1000(г/см³)

W%=Т _{Na2S2O3*5HOH/ J2}*V _Na2S2O3*5HOH *K*100%/a _J2

4. Иодометрическое определение окислителей методом титрования по заместителю

Определение массовой доли Solutio Hydrogenii peroxydi diluta 3%-100ml

Уравнение метода:

. 2KI + H₂O₂ + H₂SO₄ р. à I₂ + K₂SO₄ + 8H₂O

I₂ + 2Na₂S₂O₃ à 2NaI + Na₂S₄O₆

К 10 мл разведения 1:10 прибавляют 3-5 мл разведенной серной кислоты и титруют 0,1 моль/л раствором калия перманганата до слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение, 30 сек.

Содержание пероксида водорода в препарате должно быть 2,7-3,3%

f(H₂O₂) = ½;

Э_H2O2=М.м.* fэкв

Э _H2O2=34,01*1/2=17,005

T _{Na2S2O3*5HOH / H2O2.} = M _Na2S2O3*Э _{H2O2 .}/1000(г/см³)

W