- •Раздел 2
- •Глава 11
- •11.1. Общая характеристика
- •11.2. Виды гравиметрических определений
- •11.3. Понятие о механизме образования осадка
- •11.4. Коллоидная стадия образования осадка
- •11.5. Причины загрязнения осадка и способы их устранения
- •11.6. Основные этапы методики гравиметрического определения методом осаждения
- •11.7. Гравиметрия в фармацевтическом анализе
- •Глава 12
- •12.1. Основные понятия титриметрии
- •12.2. Классификация титриметрических методов анализа и способов титрования
- •12.3. Стандартные растворы и стандартные вещества
- •12.4. Расчёты, связанные с приготовлением растворов титрантов и титрованием Расчёты, связанные с приготовлением растворов
- •Расчёты, связанные с титрованием
- •Глава 13
- •13.1. Титранты и стандартные вещества
- •13.2. Обнаружение конечной точки титрования. Кислотно-основные индикаторы
- •Метиловый красный
- •Тимолфталеин (бесцветный синий)
- •Феноловый красный
- •13.3. Кривые титрования
- •0,10 М раствором NaOh
- •Расчёты для построения кривой титрования
- •Расчёты для построения кривой титрования
- •0,10 М Na2co3 0,10 м раствором hCl
- •13.4. Факторы, влияющие на величину скачка титрования
- •13.5. Погрешности титрования
- •13.6. Некоторые случаи практического применения кислотно-основного титрования в водных растворах
- •Глава 14
- •14.1. Ограничения возможностей кислотно-основного основного титрования в водных растворах
- •14.2. Критерии выбора растворителя для кислотно-основного титрования
- •14.3. Применение в фармацевтическом анализе Титрование в кислотных растворителях
- •Глава 15
- •15.1. Общая характеристика
- •15.2. Меркуриметрическое титрование
- •15.3. Комплексонометрическое титрование
- •15.3.1. Понятие о комплексонах
- •15.3.2. Свойства этилендиаминтетрауксусной кислоты и её взаимодействие с катионами металлов
- •15.3.3. Кривые титрования
- •1,010-3 М раствором эдта при рН 9,50 в присутствии 510-2 м nh3
- •15.3.4. Способы обнаружения конечной точки титрования. Металлоиндикаторы
- •Пирокатехиновый фиолетовый – металлоиндикатор из группы сульфофталеиновых красителей. Представляет собой четырёхосновную кислоту. Комплексы с металлами обычно окрашены в синий цвет.
- •15.3.5. Индикаторные погрешности
- •15.3.6. Титранты и стандартные вещества
- •15.3.7. Способы комплексонометрического титрования и его применение
- •Глава 16
- •16.1. Общая характеристика
- •16.2. Аргентометрическое титрование
- •16.2.1. Кривые титрования
- •Расчёты для построения кривой титрования
- •16.2.2. Способы обнаружения конечной точки титрования
- •Метод Мора
- •Метод Фольгарда
- •Особенность определения хлоридов
- •Особенность определения иодидов
- •Метод Фаянса
- •16.2.3. Титранты и стандартные вещества
- •16.2.4. Применение в фармацевтическом анализе
- •16.3. Меркурометрическое титрование
- •Глава 17
- •17.1. Общая характеристика и классификация
- •17.2. Кривые титрования
- •17.3. Способы обнаружения конечной точки титрования. Окислительно-восстановительные индикаторы
- •Глава 18
- •18.1. Иодометрическое титрование
- •Титранты и стандартные вещества
- •Обнаружение конечной точки титрования
- •18.2. Хлориодометрическое титрование
- •18.3. Иодатометрическое титрование
- •18.4. Броматометрическое титрование
- •18.5. Нитритометрическое титрование
- •18.6. Перманганатометрическое титрование
- •18.8. Дихроматометрическое титрование
- •18.8. Цериметрическое титрование
Глава 18
18.1. Иодометрическое титрование
Иодометрическим титрованием называется титриметрический метод анализа, основанный на определении количества иода, затраченного для реакции с веществом, обладающим восстановительными свойствами, или выделившегося в результате реакции KI с веществом, обладающим окислительными свойствами.
В основе иодометрических определений лежит равновесие
[I3]- + 3I- E0 = + 0,54В
Величина стандартного электродного потенциала системы [I3]-/3I- относительно невелика, поэтому в иодометрических определениях могут быть использованы как окислительные свойства иода, так и восстановительные свойства иодида.
Иодометрическое титрование может быть использовано для определения большого круга веществ различной химической природы. Оно достаточно часто применяется в фармацевтическом анализе.
Титранты и стандартные вещества
В качестве титрантов в иодометрическом титровании используют иод (трииодид) и тиосульфат натрия.
Растворимость иода в воде при 20 С составляет примерно 1,310-3 моль/л. В присутствии KI за счёт протекания реакции образования [I3]- растворимость иода заметно увеличивается
Содержание молекулярного иода в полученном растворе оказывается значительно меньшим по сравнению с [I3]-, поэтому такой раствор следовало бы называть раствором трииодида. Однако, поскольку I2 и [I3]- ведут себя в окислительно-восстановительных реакциях практически одинаково, раствор, полученный при растворении I2 в присутствии KI, традиционно называют раствором иода.
Стандартный раствор иода может быть первичным или вторичным. Образец иода, используемый для получения первичного стандартного раствора, подвергают дополнительной очистке. Очищаемый образец иода вначале растирают с KI (для удаления хлора и брома) и CaO (для удаления воды), а затем подвергают возгонке.
Если раствор иода готовится как вторичный стандартный раствор, то его необходимо подвергнуть стандартизации. В фармацевтической практике раствор иода обычно стандартизируют с помощью стандартного раствора Na2S2O3.
Основными процессами, ведущими к изменению концентрации [I3]- в стандартном растворе, являются улетучивание иода и окисление I- до I2 кислородом воздуха. Последний процесс ускоряется на свету и в присутствии катионов некоторых металлов. Из всего этого следует, что стандартный раствор иода следует хранить в прохладном и защищённом от света месте в сосудах тёмного стекла с притёртыми пробками. Корковые или резиновые пробки для укупорки сосудов использовать нельзя.
Для приготовления стандартного раствора тиосульфата натрия используют Na2S2O35H2O. Это вещество является неустойчивым. Оно легко подвергается выветриванию, взаимодействует в растворе с CO2, может окисляться кислородом воздуха и разлагаться тиобактериями
Na2S2O3 + CO2 + H2O NaHSO3 + S + NaHCO3
2Na2S2O3 + O2 2S + 2Na2SO4
Стандартный раствор тиосульфата натрия является вторичным. Для его приготовления навеску Na2S2O35H2O растворяют в свежепрокипячённой воде. Для увеличения рН в раствор добавляют немного безводного Na2CO3. После приготовления раствор Na2S2O3 выдерживают несколько суток в закрытом сосуде в защищённом от света месте, а затем подвергают стандартизации. Стандартный раствор Na2S2O3 хранят в сосудах тёмного стекла с притёртыми пробками в защищённом от света месте. Для предотвращения взаимодействия данного вещества с CO2 сосуды защищают хлоркальциевыми трубками. Для того чтобы в растворе не развивались тиобактерии, к нему можно добавить небольшое количество антисептика: фенола, бензоата натрия, хлороформа и др.
Для стандартизации растворов Na2S2O3 используют K2Cr2O7 либо стандартный раствор иода. Реакции Na2S2O3 с K2Cr2O7 и другими сильными окислителями протекают нестехиометрично, поэтому стандартизацию тиосульфата натрия проводят способом титрования заместителя:
Первую из данных реакций проводят в кислой среде (H2SO4) и в присутствии 3-4-кратного избытка KI. Иодид-ионов должно хватить не только на реакцию с дихроматом калия, но и на растворение образующегося иода. Реакция взаимодействия K2Cr2O7 и KI требует некоторого времени, поэтому после смешивания реагентов колбу закрывают стеклом и оставляют в защищённом от света месте на 5-10 минут. После этого раствор разбавляют водой (для уменьшения кислотности) и титруют выделившийся иод стандартизируемым раствором Na2S2O3.
Реакцию взаимодействия иода с тиосульфатом натрия проводят при рН 0 – 7. В щелочной среде иод превращается в иодид и гипоиодит, который окисляет тиосульфат не до тетратионата, как I2, а до сульфата.
Если титрование иода тиосульфатом натрия проводить в щелочной среде, то результаты определения концентрации Na2S2O3 в растворе окажутся завышенными. Верхняя граница значений рН, допустимых для проведения реакции иода с тиосульфатом, зависит от концентрации взаимодействующих веществ. Для 110-1 М растворов рН должен быть меньше 7,6, а для 110-3 М – меньше 5.
В сильнокислой среде тиосульфат разрушается
Эта реакция протекает более медленно, чем реакция с иодом, поэтому титрование иода тиосульфатом натрия можно проводить и при достаточно высокой кислотности раствора, если раствор тиосульфата прибавлять по каплям и реакционную смесь тщательно перемешивать.