Индикаторы

Собственная желтая (до янтарно-коричневой) окраска иода в растворе достаточно интенсивная и при титровании бесцветных растворов позволяет обходиться без индикатора. В 100,0 мл раствора одна капля 0,1 М иода вызывает уже достаточно заметную на глаз желтую окраску. При титровании разбавленных или окрашенных растворов в качестве индикатора используют соединение иода с крахмалом, окрашивающее растворы в интенсивно синий цвет. Чувствительность реакции очень высока и позволяет фиксировать концентрации иода на порядок меньше, чем по собственной окраске иода. С повышением температуры чувствительность реакции уменьшается.

Растворы крахмала разрушаются при хранении в течение нескольких дней под действием бактерий. К анализируемому раствору, содержащему иод, крахмал добавляют в конце титрования, когда раствор приобретает слабую соломенно-желтую окраску, так как большие концентрации иода разрушают крахмал.

Интенсивную синюю окраску с иодом наряду с крахмалом дают многие соединения в состоянии коллоидного раствора: ацетаты некоторых редкоземельных элементов, кумарин, флавон, а-нафтафлавон, вариамин синий, иодид трифенилметиларсония и другие вещества. Иногда эти индикаторы более резко показывают конечную точку титрования, однако высокая чувствительность и другие достоинства иодкрахмальной реакции делают ее наиболее применяемой.

Основные условия проведения реакции иода с тиосульфатом

Заключительным этапом многих иодометрических определений является реакция титрования иода тиосульфатом натрия. Иодометрические титрования выполняют на холоде, так как при нагревании становятся заметными потери иода за счет улетучивания из раствора и, кроме того, с повышением температуры существенно уменьшается чувствительность индикаторной иодкрахмальной реакции. Титрование нельзя проводить в щелочном растворе, так как в щелочной среде он образует гипоиодит и некоторые другие продукты реакции:

.

Полнота протекания реакции зависит от концентрации - ионов, увеличиваясь с повышением рН. Гипоиодит может окислить тиосульфат до сульфата:

.

Степень протекания реакции также зависит от рН раствора. Таким образом, при титровании в щелочной среде возможно взаимодействие. Неопределенность вклада каждой из этих реакций делает невозможным расчет результатов анализа. Иодометрические титрования рекомендуется поэтому проводить при рН < 0,8, а разбавленные (0,01 М) растворы титровать при рН < 7,0. При титровании сильнокислых растворов возникает опасность окисления кислородом воздуха. При рН от 0,0 до 7,0 реакция титрования протекает быстро и точно по стехиометрии.

Практическое применение

Иодометрия является весьма универсальным методом. Иодометрически можно определять восстановители, окислители, кислоты и вещества, не обладающие окислительно-восстановительными свойствами, но взаимодействующие с окислительно-восстановительными системами.

Определение восстановителей, окислителей, определение меди, железа, растворенного кислорода в воде, кислот.

Пример 3. При определении содержания сахарозы и жира в хлебе или в тесте применяют перманганатометрический метод. Он основан на двух химических реакциях, выраженных следующими уравнениями:

1.

2.

Количество перманганата калия, пошедшее на титрование, эквивалентно количеству оксиду меди, восстановленного сахаром или жиром. Расставьте коэффициенты в данных реакциях. Рассчитайте молярную массу эквивалента перманганата калия второй реакции и определите титр раствора перманганата калия по меди, если в 500 мл раствора его растворено 0,640 г перманганата калия.

Найти:	Решение: 1. Исходя из уравнения 2. Исходя из уравнения , а для меди 3. 4. = 0,0404 моль экв /л 5. Ответ: для данной реакции равен 31,6 г/моль 2. г/моль, т.е. 0,0026 г Сu взаимодействует с 1 мл 0,041 н. раствора перманганата калия.
Дано:

Пример 4. При определении содержания сахарозы и жира в хлебе или в тесте применяют йодометрический метод. Он основан на трех химических реакциях, выраженных следующими уравнениями:

1.

2.

3.

Количество тиосульфата натрия, пошедшее на титрование йода, эквивалентно количеству оксиду меди (I), восстановленного сахаром или жиром. Расставьте коэффициенты в данных реакциях методом полуреакций. Рассчитайте молярную массу эквивалента тиосульфата натрия для третьей реакции и определите титр раствора тиосульфата натрия по йоду, если в 1000 мл раствора его растворено 12,50 г пятиводного кристаллогидрата тиосульфата натрия.

Найти:	Решение: Исходя из уравнения n(e) = 1, т.к. на 2 моль приходится 2 электрона. = 0,050 моль экв/л ; Исходя из уравнения Ответ: 2. г/моль, т.е. 0,00632 г взаимодействует с 1 мл 0,05 н. раствором тиосульфата натрия.
Дано: