Практикум по АХ-2003,часть1. Практикум по аналитической химии в 2 ч. Учебное пособие. Ч. Омск Омский госуниверситет, 1998. 176 с

• Название: Практикум по аналитической химии в 2 ч. Учебное пособие. Ч. Омск Омский госуниверситет, 1998. 176 с
• Анкор: Практикум по АХ-2003,часть1.doc
• Дата: 27.02.2018
• Размер: 1.29 Mb.
• Имя файла: Практикум по АХ-2003,часть1.doc
• Тип: Практикум; #16002
• страница: 11 из 27

5.9. ИОДОМЕТРИЯ

Методические указания к лабораторной работе № 9

Целью данной работы является знакомство с иодометрическим титрованием - наиболее распространенным из всех объемных методов, основанных на реакциях окисления-восстановления. Причинами популярности иодометрии является: а) обратимость системы I₂ / 2I^-, а следовательно, отсутствие побочных реакций и высокая скорость установления равновесия; б) высокая чувствительность специфического индикатора (крахмала); в) универсальность иодометрии как аналитического метода, применяемого при определении любых окислителей и восстановителей, а также многих веществ, не обладающих окислительно-восстановительными свойствами, например, кислот. Известны различные варианты иодометрии: прямое титрование иодом, обратное титрование избытка иода тиосульфатом (при определении неустойчивых восстановителей), заместительное титрование тиосульфатом иода, вытесненного из иодида определяемыми окислителями и т.п.

Вещества, не реагирующие ни с иодом, ни с иодидом, могут быть определены после предварительного перевода их в другую степень окисления. Вопрос о необходимости предварительного окисления или восстановления решается, смотря по реальному потенциалу ред-окс-системы определяемого вещества. Для составления соответствующей методики удобно использовать приведенную ниже схему.

В каждом редоксметрическом методе условная граница между сильными и слабыми окислителями (восстановителями) проходит по реальному потенциалу системы титранта. Так, для иодометрии сильными восстановителями, которые можно оттитровать иодом напрямую, будут те, у которых реальный потенциал < 0,54 В.

Окислители	Восстановители
Сильные окислители определяют обратным титрованием. Возможно также заместительное.	Слабые восстановители требуют предварительного окисления <-------------
Слабые окислители требуют предварительного восстановления ------------->	Сильные восстановители обычно определяют прямым титрованием. Возможно обратное или заместительное.

А. Стандартизация рабочего раствора иода

1. Приготовьте фиксанальный раствор тиосульфата натрия. Устойчив ли этот раствор? Укажите возможные причины изменений концентрации и уравнения реакций.

2. Три аликвоты приготовленного раствора тиосульфата оттитруйте рабочим раствором иода в присутствии крахмала. Возможен и обратный порядок титрования, в этом случае следует вводить крахмал незадолго до конца титрования, т.е. в слабожелтый раствор. Какие преимущества имеет тот и другой порядок титрования? Вычислите нормальную концентрацию раствора иода. Какие еще способы стандартизации раствора иода вам известны? Можно ли готовить раствор иода по точной навеске?

Б. Определение концентрации раствора Na₂SO₃ методом обратного титрования

В коническую колбу введите пробу анализируемого раствора Na₂SО₃ и разбавьте водой. По примерно известной концентрации сульфита вычислите, какой объем раствора иода (с известной концентрацией) ввести в колбу, чтобы создать двукратный избыток его. Введите точно отмеренный объем и через 5-10 минут оттитруйте непрореагировавший иод тиосульфатом, вводя крахмал в конце титрования. Желательно колбу, в которой идет реакция, накрыть часовым стеклом или закрыть пробкой, вплоть до момента титрования. По усредненному результату трех титрований рассчитайте молярную концентрации Na₂SО_3. Можно ли оттитровать сульфит непосредственно иодом?

В. Определение концентрации ионов меди (II) по способу замещения

Титриметрическое определение окислителей, в частности меди (II) - важная область применения иодометрии. Оно основано на реакции: 2Cu²⁺ + 2I^- = 2CuI + I₂.

Выделяющийся иод оттитровывают тиосульфатом. Вышеприведенная реакция замещения может происходить только за счет изменения реального потенциала системы меди при образовании осадка, так как стандартный потенциал системы окислителя меньше, чем потенциал системы восстановителя (иодной системы). Подумайте, какие вещества могут помешать определению меди иодометрическим методом?

1. Аликвоты раствора соли меди перенесите в колбы для титрования, добавьте 10-12 мл 30% -го раствора KI и 5 мл 2 н. раствора серной кислоты. Закройте колбу пробкой или часовым стеклом, оставьте смесь на 5-7 минут для завершения реакции, после чего оттитруйте полученную взвесь тиосульфатом. Синяя окраска жидкости с осадком должна исчезать от одной лишней капли титранта. Крахмал вносить в конце титрования.

2. По результатам параллельных определений вычислите количество миллиграммов меди в 1 мл анализируемого раствора или массу меди в выданной для анализа пробе.

Г. Иодометрическое определение кислот

Иодометрическое определение кислот гораздо точнее, чем определение их с помощью кислотно-основного титрования. Однако так можно определять только сильные кислоты. Изучите этот метод по учебнику [1, с.399]. Выпишите соответствующие реакции и сформулируйте принцип метода. Рассчитайте, сколько миллилитров KI и KIO₃ следует ввести в колбу в виде растворов с известной концентрацией, если для анализа берут пробу, содержащую 2-4 ммоль HCl, а другие реагенты должны быть добавлены в избытке, сравнительно с количествами, требующимися по уравнению реакции. В расчете можно принять, что будут применяться 1 % -й раствор KIO₃ и 30%-й раствор KI.

1. Анализируемый раствор HCl разбавьте в мерной колбе; отберите аликвоты. В колбе для титрования к аликвоте раствора HCl добавьте рассчитанные количества иодида и иодата. Оттитруйте в присутствии индикатора выделившийся иод тиосульфатом. По результатам трех параллельных титрований рассчитайте нормальную концентрацию раствора HCl.

2. Исходя из величин стандартных потенциалов систем иод-иодид и иодат-иод, рассчитайте, при каком рН закончится реакция при иодометрическом определении кислот.

Д. Определение концентрации перекиси водорода по методу замещения

Это определение основано на окислении иодида перекисью, которое в кислой среде протекает довольно быстро в присутствии катализатора - ионов молибдата. В щелочной среде процесс осложняется из-за образования гипоиодитов.

1. В коническую колбу для титрования введите 15-20 мл воды, введите туда же аликвоту анализируемого раствора перекиси водорода (если требуется - предварительно разбавленного в определенное число раз), подкислите 10 мл 2 н. раствора H₂SO₄, добавьте 10 мл 30 %-го раствора KI и 3-4 капли молибдата натрия или аммония. Сразу же приступайте к титрованию, так как при стоянии возможно улетучивание выделившегося иода. В конце титрования введите крахмал и добавляйте тиосульфат по каплям до обесцвечивания. Если синяя окраска возвращается, продолжайте титрование до ее окончательного исчезновения. В сомнительных случаях стоит ввести еще немного раствора молибдата.

2. По трем титрованиям рассчитайте процентную концентрацию раствора Н₂О₂.