Fundamentele iodometriei, reacțiile, procedura generală, utilizările

4941
Robert Johnston

iodometrie este o tehnică de analiză volumetrică care cuantifică un agent oxidant prin titrare indirectă sau titrare cu iod. Este una dintre cele mai frecvente titrări redox în chimia analitică. Aici specia de cel mai mare interes nu este în mod corespunzător iodul elementar, IDouă, dar anionii săi de iod, eu-, care sunt buni agenți reducători.

Eu- în prezența unor agenți oxidanți puternici, aceștia reacționează rapid, complet și cantitativ, rezultând o cantitate de iod elementar echivalentă cu cea a agentului oxidant sau a analitului în cauză. Astfel, titrarea sau titrarea acestui iod cu un titrant redox, de obicei tiosulfat de sodiu, NaDouăSDouăSAU3, se determină concentrația analitului.

Punctul final al tuturor titrărilor iodometrice sau titrări fără adăugarea de amidon. Sursa: LHcheM prin Wikipedia.

Imaginea superioară arată punctul final care se așteaptă să fie observat în titrările iodometrice. Cu toate acestea, este dificil să se stabilească când să se oprească titlarea. Acest lucru se datorează faptului că culoarea maro devine gălbuie și devine treptat incoloră. De aceea se folosește indicatorul de amidon, pentru a evidenția în continuare acest punct final.

Iodometria permite analiza unor specii oxidante, cum ar fi peroxizii de hidrogen din grăsimi, hipocloritul din înălbitorii comerciali sau cationii de cupru în diferite matrice..

Indice articol

  • 1 Noțiuni fundamentale
  • 2 Reacții
  • 3 Procedura generală
    • 3.1 Prepararea tiosulfatului de sodiu
    • 3.2 Pregătirea indicatorului de amidon
    • 3.3 Standardizarea tiosulfatului de sodiu
    • 3.4 Titrarea iodometrică
  • 4 utilizări
  • 5 Referințe

Fundamente

Spre deosebire de iodimetrie, iodometria se bazează pe specia I-, mai puțin sensibile la reacțiile disproporționate sau nedorite. Problema este că, deși este un bun agent de reducere, nu există indicatori care să faciliteze punctele finale cu iodură. De aceea, iodul elementar nu este lăsat deoparte, ci rămâne un punct cheie în iodometrie..

Iodura este adăugată în exces pentru a se asigura că reduce complet agentul oxidant sau analitul, generând iod elementar, care se dizolvă în apă atunci când reacționează cu iodurile din mediu:

EuDouă   +   Eu-    → Eu3-

Acest lucru dă naștere la speciile de triiodură, I3-, care pătează soluția de o culoare maro (vezi imaginea). Această specie reacționează în același mod ca și euDouă, Prin urmare, la titrare, culoarea dispare, indicând punctul final al titrării cu NaDouăSDouăSAU3 (dreapta imaginii).

Aceasta eu3- Se intitulează reacționând la fel ca și euDouă, deci este irelevant care dintre cele două specii este scris în ecuația chimică; atâta timp cât sarcinile sunt echilibrate. În general, acest punct este adesea o sursă de confuzie pentru cei care învață iodometria pentru prima dată..

Reacții

Iodometria începe cu oxidarea anionilor de iodură, reprezentată de următoarea ecuație chimică:

LABOU + Eu- → Eu3-

Unde saBOU este specia oxidantă sau analitul care trebuie cuantificat. Prin urmare, concentrația sa este necunoscută. Apoi, euDouă produsul este evaluat sau intitulat:

Eu3- + Titular → Produs + I-

Ecuațiile nu sunt echilibrate, deoarece urmăresc doar să arate modificările pe care le suferă iodul. Concentrația de I3- este echivalent cu cel al lui ABOU, deci acesta din urmă este determinat indirect.

Titrantul trebuie să aibă o concentrație cunoscută și să reducă cantitativ iodul (IDouă Am auzit3-). Cel mai cunoscut este tiosulfatul de sodiu, NaDouăSDouăSAU3, a cărei reacție de evaluare este:

2 SDouăSAU3Două- + Eu3- → S4SAU6Două- + 3 Eu-

Rețineți că iodura reapare și anionul tetrationat, S4SAU6Două-. Cu toate acestea, NaDouăSDouăSAU3 nu este un model primar. Din acest motiv, trebuie standardizat înainte de titrările volumetrice. Soluțiile dvs. sunt evaluate folosind KIO3 și KI, care reacționează între ele într-un mediu acid:

IO3- + 8 Eu- + 6 ore+ → 3 I3- + 3 HDouăSAU

Astfel, concentrația de ioni I3- este cunoscut, deci este intitulat cu NaDouăSDouăSAU3 să-l standardizeze.

Procedura generală

Fiecare analit determinat de iodometrie are propria metodologie. Cu toate acestea, această secțiune va aborda procedura în termeni generali pentru a efectua această tehnică. Cantitățile și volumele necesare vor depinde de eșantion, de disponibilitatea reactivilor, de calculele stoichiometrice sau, în esență, de modul în care se realizează metoda..

Prepararea tiosulfatului de sodiu

Din punct de vedere comercial, această sare este sub forma sa pentahidratată, NaDouăSDouăSAU35HDouăO. Apa distilată cu care vor fi preparate soluțiile dvs. ar trebui să fie fiartă mai întâi, astfel încât să fie eliminați microbii care o pot oxida.

La fel, se adaugă un conservant precum NaDouăCO3, astfel încât atunci când este în contact cu mediul acid eliberează CODouă, care deplasează aerul și împiedică interferența oxigenului prin oxidarea iodurilor.

Pregătirea indicatorului de amidon

Cu cât concentrația de amidon este mai diluată, cu atât culoarea albastru închis rezultată va fi mai puțin intensă atunci când este coordonată cu I3-. Din această cauză, o cantitate mică din acesta (aproximativ 2 grame) se dizolvă într-un volum de un litru de apă distilată clocotită. Se amestecă soluția până când este limpede.

Standardizarea tiosulfatului de sodiu

A preparat NaDouăSDouăSAU3 se procedează la standardizarea acestuia. O cantitate specificată de KIO3 Se introduce într-un balon Erlenmeyer cu apă distilată și se adaugă un exces de KI. La acest balon se adaugă un volum de HCI 6 M și se titrează imediat cu soluția de Na.DouăSDouăSAU3.

Titrare iodometrică

Pentru a standardiza NaDouăSDouăSAU3, sau orice alt titrant, se efectuează titrarea iodometrică. În cazul analitului, în loc să se adauge HCI, HDouăSW4. Unii analiți necesită timp pentru oxidarea I-. În acest interval de timp, balonul este acoperit cu folie de aluminiu sau lăsat să stea în întuneric, astfel încât lumina să nu inducă reacții nedorite..

Când eu este intitulat3-, soluția maro va deveni gălbuie, punct indicativ pentru a adăuga câțiva mililitri din indicatorul de amidon. Imediat se va forma complexul de amidon-iod albastru închis. Dacă se adaugă mai devreme, concentrația mare de I3- ar degrada amidonul și indicatorul nu ar funcționa.

Adevăratul punct final al unei titrări iodometrice arată o culoare albastră, deși mai deschisă, similară cu cea a acestei soluții de amidon de iod. Sursă: Voicu Dragoș [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Na continuă să fie adăugatăDouăSDouăSAU3 până când culoarea albastru închis se luminează ca în imaginea de mai sus. Chiar când soluția devine purpuriu deschis, titrarea este oprită și se adaugă alte picături de Na.DouăSDouăSAU3 pentru a verifica momentul și volumul exact când culoarea dispare complet.

Aplicații

Titrările iodometrice sunt frecvent utilizate pentru a determina peroxizii de hidrogen prezenți în produsele grase; anioni hipoclorit din înălbitori comerciali; oxigen, ozon, brom, nitriți, iodați, compuși arsenici, periodați și conținutul de dioxid de sulf din vinuri.

Referințe

  1. Day, R. și Underwood, A. (1989). Chimie analitică cantitativă. (ediția a cincea). PEARSON Prentice Hall.
  2. Wikipedia. (2020). Iodometrie. Recuperat de pe: en.wikipedia.org
  3. Profesorul S. D. Brown. (2005). Prepararea soluției standard de tiosulfat de sodiu și
  4. Determinarea hipocloritului într-un produs comercial de înălbitor. Recuperat din: 1.udel.edu
  5. Daniele Naviglio. (s.f.). Iodometrie și iodimetrie. Federica Web Learning. Recuperat de la: federica.unina.it
  6. Barreiro, L. & Navés, T. (2007). Materiale de învățare integrată de conținut și limbă (CLIL) în chimie și engleză: titrări iodometrice. Materialul profesorului. Recuperat de la: diposit.ub.edu

Nimeni nu a comentat acest articol încă.