Індикатори в окисно-відновному титруванні

Індикаторами можуть бути робочі розчини (KMnO₄), специфічні індикатори (крохмаль на I₂), окисно-відновні індикатори з інтервалом переходу забарвлення 0,95–1,48В. Вимоги до індикаторів у окисно-відновному титруванні: а) різне забарвлення окисненої і відновленої форм; б) стійкість до зовнішніх чинників (повітря, світло, тощо); в) видима зміна забарвлення при невеликій кількості індикатора; г) зміна кольору індикатора повинна збігатися з точкою еквівалентності; д) індикатор повинен реагувати з невеликим надлишком окисника чи відновника та мати вузький інтервал дії.

Перманганатометрія

При перманганатометричному титруванні як титрант використовують розчин KMnO₄. В ході титрування малиново-фіолетове забарвлення розчину KMnO₄ знебарвлюється, а після досягнення точки еквівалентності перша надлишкова крапля його забарвлює рідину в світло-малиновий колір. При перманганатометричному визначенні індикатори не додають. Основною умовою титрування KMnO₄ є сильно кисле середовище, що досягається присутністю H₂SO₄ для уникнення побічних реакцій:

MnO₄^– + 5ē + 8H⁺ = Mn²⁺ + 4H₂O

Перманганатометричне титрування застосовують для визначення не тільки відновників, але й окисників. Відновники визначають прямим титруванням розчинів перманганатом. Окисники визначають методом оберненого титрування: до розчину окисника, який аналізується, доливають надлишок допоміжного розчину відновника з відповідним титром, потім залишок відновника відтитровують розчином KMnO₄ і здійснюють розрахунок.

Первинними стандартними речовинами при титруванні KMnO₄ є оксалатна кислота (H₂C₂O₄·2H₂O) та натрій оксалат (Na₂C₂O₄):

5H₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ = 10CO₂ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Умови реакції – присутність H₂SO₄ та нагрівання до 80–90°С. Процес є ауто-каталітичним, оскільки каталізатор (іони Mn²⁺) утворюється в ході самої реакції.

Йодометрія

Йодометрія ґрунтується на реакціях відновлення йоду до йодид-іонів та їх окиснення до йоду за напівреакцією:

I₂ + 2ē ↔ 2I^–;

I₂ та I^– надалі між собою утворюють комплексну сполуку за схемою:

I₂ + I^– ↔ [I₃^–],

що при взаємодії з розчином крохмалю утворює комплекс включення синьо-фіолетового кольору (крохмаль індикатор). Йод погано розчиняється у воді, тому готують його розчин у KI або використовують додатковий відновник – натрій тіосульфат, який переводить частину I₂ у 2I^– за рівнянням:

2S₂O₃^2– + I₂ ↔ S₄O₆^2– + 2I^–

Оскільки натрій тіосульфат – кристалічна речовина (Na₂S₂O₃·5H₂O), тому її використовують для приготування додаткового титранту йодометрії, для стандартизації якого використовують розчин K₂Cr₂O₇. Око людини здатне вловлювати перехід «безбарвний-синій колір» при наявності I₃^– у концентраціях до 10^–5 моль/л, тому йодометрія є дуже точним, універсальним та недорогим методом визначення як окисників, так і відновників і використовується при відсутності дорогого обладнання фізико-хімічних (інструментальних) методів.