Иодометрия
Иодометрия — титриметрический (объёмный) метод определения веществ, основанный на реакциях окисления-восстановления (разновидность оксидиметрии) с участием иода или иодида калия:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{I_3^- + 2e^- \rightleftarrows 3I^-} }[/math]
Стандартный электродный потенциал данной реакции составляет +0,545 В[1].
Для реакции
- [math]\displaystyle{ \mathsf{I_2 + 2e^- \rightarrow 2I^-} }[/math]
стандартный электродный потенциал составляет +0.536 В[1].
Прямое иодометрическое титрование непосредственно раствором I2 может быть использовано, в частности, для титрования восстановителей в присутствии избытка KI:
Этим способом определяют концентрацию As(III), Sn(II), Sb(III), сульфидов, сульфитов, тиосульфатов и др.:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{Na_2SO_3 + H_2O + I_2 \rightarrow Na_2SO_4 + 2HI} }[/math]
Возможно также определение восстановителей с избытком иода, непрореагировавшее количество которого определяется титрованием тиосульфата натрия[K 1].
Косвенное иодометрическое титрование используется для титрования окислителей; в этом случае определяемые вещества взаимодействуют с избытком KI с образованием иода, который оттитровывается раствором тиосульфата натрия. Этот способ используется для определения концентрации Cu(II), H2O2, Br2, BrO3-, ClO-
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2KI + H_2O_2 \rightarrow 2KOH + I_2} }[/math]
- [math]\displaystyle{ \mathsf{2Na_2S_2O_3 + I_2 \rightarrow Na_2S_4O_6 + 2NaI} }[/math]
Иодометрический метод анализа используется также для определения концентрации ионов H+:
- [math]\displaystyle{ \mathsf{IO_3^- + 5I^- + 6H^+ \rightarrow 3I_2 + 3H_2O} }[/math]
Иодометрический метод анализа является также основой метода Фишера по определению воды в органических растворителях.
Определение конечной точки титрования
Наиболее распространённым индикатором для определения конечной точки титрования служит крахмал, который образует с иодом ярко окрашенный аддукт темно-синего цвета. Другими индикаторами служат кумарин, производные α-пирона. Конечную точку титрования определяют также при помощи физико-химических методов анализа — потенциометрически, амперометрически и др.
Погрешности в определении конечной точки титрования связаны с летучестью иода, возможностью изменения концентрации иодида калия вследствие его окисления кислородом воздуха, разложения тиосульфата натрия в кислой среде или протекания реакции тиосульфата натрия с иодом в щелочной среде по иному механизму реакции.
Комментарии
- ↑ Идею использовать в титриметрии реакцию перехода иода в иодиды в присутствии крахмала предложил французский ботаник Гутон де ла Бийардьер (1826) для определения хлорной извести[2][3]. Систематическое применение иодометрического метода в химическом анализе началось с работы Дюпаскье[фр.], использовавшего иодометрию для определения сероводорода в воде (1840)[4]. В 1853 году Бунзен предложил иодометрию в качестве общего метода определения окислителей; для титрования выделяющегося иода Бунзен использовал сернистую кислоту[3]. Тиосульфат натрия как реагент для титрования иода предложен в 1853 году Шварцем (Karl Leonhard Heinrich Schwarz, 1824–1890)[2][5][6].
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии. — 6. — М.: Химия, 1989. — 448 с. — 50 000 экз. — ISBN 5-7245-0000-0.
- ↑ 2,0 2,1 Золотов Ю. А., Вершинин В. И., История и методология аналитической химии, 2007, с. 61.
- ↑ 3,0 3,1 Сабадвари Ф., Робинсон А., История аналитической химии, 1984, с. 148.
- ↑ Сабадвари Ф., Робинсон А., История аналитической химии, 1984, с. 148—149.
- ↑ Сабадвари Ф., Робинсон А., История аналитической химии, 1984, с. 149—150.
- ↑ Петрашень В. И., Объемный анализ, 1946, с. 246.
Литература
- Золотов Ю. А., Вершинин В. И. История и методология аналитической химии. — М.: Академия, 2007. — 463 с. — ISBN 978-5-7695-3581-9.
- Петрашень В. И. Объемный анализ. — М.—Л.: Госхимиздат, 1946. — 292 с.
- Сабадвари Ф., Робинсон А. История аналитической химии. — М.: Мир, 1984. — 304 с.
- Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2 (Даф-Мед). — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5.