15. Иодометрия. Стандартизация титранта. Определение Cu(II) и катионов, образующих малорастворимые хроматы. (Решение → 25975)

Заказ №38742

15. Иодометрия. Стандартизация титранта. Определение Cu(II) и катионов, образующих малорастворимые хроматы.

Ответ:

Иодометрические методы основаны на применении стандартного раствора тиосульфата натрия для титрования иода, выделившегося при взаимодействии определяемого окислителя с избытком иодида калия (при титровании по замещению) или оставшегося в избытке при медленном взаимодействии определяемого восстановителя с фиксированным объемом стандартного раствора иода (в случае обратного титрования). Основы метода Иодид-ион является восстановителем умеренной силы, его применяют для определения большого числа окислителей. Прямое титрованиестандартным раствором KI не используют из-за трудностей индикации конечной точки титрования: прекращение образования свободного иода с помощью крахмала заметить нельзя. Поэтому для определения окислителей иодометрическим методом применяют способ титрования по замещению. Прямое титрование окислителей стандартным раствором тиосульфата натрия невозможно в связи с тем, что только I2 в нейтральной среде окисляет ион S2O3 2- быстро в соответствии со стехиометрией реакции I2 + 2S2O3 2-→ 2I - + S4O6 2- . Другие окислители обладают способностью полностью или частично окислять тиосульфат до серы, сульфата или тетратионата, например 4HOI + S2O3 2- + H2O→ 2SO4 2- + 4I- + 6H+ . При титровании иода раствором тиосульфата наиболее благоприятна нейтральная либо слабокислая среда. Высокая кислотность раствора приводит к разложению тиосульфата: S2O3 2- + 2H +→ H2SO3 + S H2SO3 реагирует с I2 в мольном соотношении 1:1 H2SO3 + I2 + H2O → SO4 2- + 4H+ + 2I- , тогда как на 1 моль Na2S2O3 расходуется ½ моль I2. В щелочной среде иодометрическое определение также не следует проводить из-за реакции диспропорционирования иода: I2 + 2OH- → IO- + I - +H2O. Приготовление и стандартизация раствора тиосульфата натрия Растворы тиосульфата обычно готовят из кристаллического Na2S2О3×5Н2О, который при хранении постепенно теряет часть кристаллизационной воды. Свежеприготовленные растворы первое время медленно изменяют свои характеристики вследствие разложения тиосульфата натрия. По этим причинам готовят обычно раствор приблизительно необходимой концентрации и стандартизируют его по другому исходному веществу. Важнейшими факторами, определяющими устойчивость раствора тиосульфата, являются значение рН, присутствие микроорганизмов и примесей, концентрация раствора, присутствие атмосферного кислорода и воздействие прямого солнечного света. Для приготовления растворов тиосульфата следует применять дистиллированную воду, не содержащую примесей ионов тяжелых металлов – катализаторов окисления тиосульфата кислородом воздуха 2Na2S2O3 + O2 → 2Na2SO4 + 2S. В присутствии катализаторов (ионов Сu 2+ , Fe3+) реакция разложения Na2S2O3 ускоряется за счет образования неустойчивых на воздухе ионов металла в низших степенях окисления, например: 2Сu2+ + 2S2O3 2- → S4O6 2- + 2Cu+ , 2Сu+ + ½ O2 + Н2О → 2Сu2+ + 2OН- . Для приготовления растворов рекомендуется свежепрокипяченная вода, так как бактерии разлагают растворы тиосульфата. Активность бактерий при рН = 9–10 минимальна. Для подавления роста бактерий можно добавлять такие вещества, как хлороформ, бензоат натрия или НgI2. Кипячение воды для приготовления растворов тиосульфата также обеспечивает удаление растворенного СО2, под влиянием которого будут изменяться характеристики раствора, поскольку восстановителем вместо Na2S2O3 будет выступать NaНSO3, образующийся в реакции: Na2S2O3 + СО2 + Н2О → NaНСO3 + NaНSO3 + S. Добавление небольших количеств (0,1г/л) Na2СО3 способствует удалению СО2 Na2СО3 + СО2 + Н2О → 2 NaНСO3.