5.5. Йодометрія

Й одометричний метод кількісного об’ємного аналізу заснований на використанні окисно-відновних реакцій, які супроводжуються переходом дийоду в іони І^- або навпаки:

І2 + 2ē F 2І-

= 0,54 В

Порівняно невелика величина стандартного потенціалу системи І₂/2І^- показує, що І₂ є середньої сили окисник, іони І^- – є середньої сили відновники. Тому вільним йодом окислюються тільки сильні відновники (наприклад станум (ІІ) хлорид). З іншого боку, сильні окисники окислюють йодид-іони до вільного йоду. Наприклад, калій перманганат, калій дихромат, солі Феруму(ІІІ) тощо виділяють вільний йод з йодидів:

2Fe³⁺ +2I^– F 2Fe²⁺ + I₂

Ця реакція лежить в основі йодометричного визначення Феруму(ІІІ). В якості робочого розчину при титруванні використовують натрій тіосульфат, який реагує з йодом, що виділився, за рівнянням:

2Na₂S₂O₃ + I₂ = Na₂S₄O₆ + 2NaI

У водних розчинах І₂ знаходиться у вигляді комплексу з йодид-іонами :

[І3]- + 2ē F 3І-

= 0,54 В

Цим методом можна визначити як окисники, так і відновники. Крім того, йод здатний вступати в реакції приєднання, які використовують в аналітичний хімії для визначення подвійних зв'язків у ненасичених органічних сполуках. Ступінь ненасиченості органічних сполук визначають йодним числом, тобто кількістю йоду у відсотках, яку приєднує речовина.

Йодометричне титрування проводять в нейтральному середовищі, тому що в кислому середовищі КІ утворює нестійку йодидну кислоту НІ.

В сильнолужному середовищі І₂ взаємодіє з лугами, в результаті чого утворюються гіпойодиди:

[І₃]^- + 2ОН^- F ІО^- + 2І^- + Н₂О

Титранти методу:

• розчин натрій тіосульфату Na₂S₂O₃ (при визначенні окисників);

• розчин йоду ( ) (при визначені відновників).

Приготування розчину Na2s2o3

Розчин натрій тіосульфату готують як вторинний стандартний розчин. Це пов'язано з тим, що він нестійкій і змінює концентрацію під впливом вуглекислого газу, кисню, який знаходиться у повітрі та під впливом тіобактерій, які розкладають натрій тіосульфат.

S2O32- + CO2 + H2O F HSO3– + S↓ + HCO3–

2S2O32- + O2 F 2SO42– + 2S↓

Спочатку розчин натрій тіосульфату готують приблизної концентрації, дають постояти, через 710 діб після виготовлення розчин стандартизують і потім періодично перевіряють концентрацію.

Стандартизувати розчин натрій тіосульфату можна за стандартними розчинами – калій дихроматом, калій броматом, калій йодатом. Встановлення титру робочого розчину натрій тіосульфату за калій дихроматом відбувається за рівняннями:

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ = 4K₂SO₄ + Cr₂(SO₄)₃ +3I₂ + 7H₂O

I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2NaI + Na₂S₄O₆

Зберігати виготовлений розчин титранту треба у склянках з темного скла, без доступу кисню.

Приготування розчину і2

Розчин йоду можна приготувати двома шляхами, як:

• первинний стандартний розчин з приготовленим титром;

• вторинний стандартний розчин з встановленим титром .

Первинний стандартний розчин йоду готують по точній наважці хімічного чистого йоду, одержаного сублімацією.

Другий спосіб приготування розчину йоду: за грубою наважкою з подальшою стандартизацією за стандартним розчином натрій тіосульфату.

Йод леткий, пари його отруйні, викликають корозію металів і тому всі операції, а, особливо зважування, треба проводити у скляному закритому бюксі.

Йод – малорозчинна у воді речовина. Його розчинність зростає в присутності калій йодиду, з яким він утворює розчинні комплексні іони червоно-бурого кольору.

І₂ + І^- F [I₃]^-

Тому наважку йоду розчиняють у насиченому розчині калій йодиду.

Приготовлений розчин йоду зберігають у склянках з темного скла з притертою пробкою у захищеному від світла місці.