Іодометрія.
Іодометричний метод об'ємного аналізу заснований на окисно-відновних процесах, пов'язаних з реакцією відновлення: I2+ 2e= 2I - або з реакцією окислення:
2I - -2e=I2. Стандартний потенціал Е0(I2/ 2I - ) = +0,54В і всі відновники, у яких окислювально-відновний потенціал менше +0,54В, здатні окислюватися йодом. А всі окислювачі, що мають потенціал більше +0,54В, здатні відновлюватися йодид-іонами. Звідси виникає можливість використання властивостей окислювально-відновної пари I2/2I – у титриметричному аналізі:
а) визначення відновників окисленням їх розчином йоду;
б) визначення окислювачів відновленням иодид-ионами;
в) визначення кислот (непрямим методом титрування).
Визначення відновлювачів.
Визначення невеликих концентрацій сильних відновників, які мають ОВ-потенціал значно менше +0,54В, можна проводити прямим титруванням розчину йоду.
Наприклад, при дії йодом на тіосульфат натрію відбувається реакція:
Молекула йоду I2 забирає по одному електрону у двох іонів S2O3 2- і окислює їх до тетратіонат-іону -S4O6 2- . Атоми йоду відновлюються за рахунок цього до іонів I - . Знаючи нормальну концентрацію розчину йоду і витрачений на титрування об'єм, обчислюють масу натрію тіосульфату в аналізованому розчині.
Якщо ОВ-потенціал відновника наближається до +0,54В, застосовують метод зворотного титрування. У цьому випадку до аналізованого розчину додають надлишок робочого розчину йоду. Реакційну суміш витримують 5-10 хв. Після закінчення реакції надлишок йоду відтитрують робочим розчином Na2S2O3∙5H2O.
Наприклад: визначити масу Na3AsO3в розчині, якщо до нього додано 50 мл 0,02н розчину йодутитрування надлишку йоду витрачено 10 мл 0,05 н розчину Na2S2O3∙5H2O.
1 AsO3 3- + HOH -2e → AsO4 3- + 2H +
Е(Na3AsO3) =
1).Визначаємо надлишок об'єму розчину йоду, відтитрованого розчином Na2S2O3∙5H2O.
2). Визначаємо об'єм розчину йоду, який вступив у реакцію з Na3AsO3.
m(Na3AsO3) = V(I2) = 0,00192?25 = 0,048 г
Визначення окислювачів.
У ході реакції перманганат окислює іони йоду - до еквівалентної кількості йоду I2. Цей йод відтитрують тіосульфатом натрію і обчислюють нормальну концентрацію розчину перманганату калію. Витрачена кількість тіосульфату натрію еквівалентна кількості перманганату калію і еквівалентно кількості йоду, що виділився:
Приклад: Розрахувати масуK2Cr2O7, що міститься в 10 мл розчину, якщо при додаванні до нього надлишкуKIіH2SO4, на титрування йоду, що виділився, витрачається 20 мл 0,02н розчинуNa2S2O3∙5H2O.
2I - +2 e = I2 0 3
Е(K2Cr2O7) =
Е(I2) =
Кількість йоду, що виділився, еквівалентно кількості біхромату калію, йод, що виділився, відтитрують тіосульфатом натрію. Витрачена кількість тіосульфату еквівалентна кількості біхромату калію, що виділився йод відтитрують тіосульфатом натрію. Витрачена кількість тіосульфату натрію побічно еквівалентна кількості біхромату калію:
Розрахунок. Спосіб 1. Через титр по визначеній речовині.
m(K2Cr2O7) =
Спосіб 2. За простим титром (по робочому розчину).
m(Na2S2O3∙5H2O) = ∙
m(K2Cr2O7) ==0,0196г