Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Определение восстановителей




1. Определение арсенита

AsO2+ I2 + 2H2O ó HAsO42- + 2I+ 3H+

Титрование проводят в среде близкой к нейтральной в присутствии гидрокарбоната натрия NaHCO3.

2. Определение олова проводят в солянокислой среде, в атмосфере CO2 для предотвращения окисления олова(II) кислородом воздуха. Перед титрованием олово восстанавливают металлическим алюминием.

SnCl+ + I2 + 3Cl ó SnCl4 + 2I

3. Определение формальдегида, сахаров, ацетона, спиртов.

HCOH + I2 +2OHó HCOOH+2I+H2O

формальдегид

СH3COCH3 + 3I2 + 4OH = CHI3 + CH3COO + 3I + 3H2O

ацетон иодоформ

В большинстве методик окисление органического вещества иодом проводят в щелочном растворе, а затем раствор подкисляют и избыток иода оттитровывают тиосульфатом натрия.

4. Определение воды

Для иодометрического определения воды в органических растворителях и других материалах используют реактив Фишера, состоящий из иода, диоксида серы и пиридина в метаноле. Анализируемую пробу помещают в метиловый спирт и определяют воду титрованием указанным реактивом. Упрощенно реакция титрования может быть представлена

SO2 + I2 + H2O + CH3OH + 3SC5H5N = 2C5H5NHI + C5H5NHOSO2OCH3

Конец титрования можно заметить визуально по появлению коричневой окраски комплекса иода с пиридином.

Определение окислителей

Определение окислителей основано на окислении иодид-ионов и титровании выделившегося иода тиосульфатом натрия:

I2 + 2S2O32– ó 2I+ S4O62–

Т.е. в данном случае титрантом является Na2S2O3.

Растворы тиосульфата натрия по точной навеске приготовить нельзя, т.к. кристаллогидрат Na2S2O3·5H2O без разложения можно хранить только в специальных условиях. Растворы тиосульфата натрия при хранении претерпевают различные сложные химические превращения, часть которых ведет к кажущемуся увеличению титра, а часть – к его уменьшению.

Кажущееся возрастание титра тиосульфата натрия по иоду в первое время после приготовления раствора происходит вследствие поглощения из воздуха CO2:

S2O32- + CO2+H2O=HSO3+ HCO3+ S↓

Уменьшение титра тиосульфата при хранении происходит за счет окисления кислородом воздуха:

2S2O32– + O2 = 2SO42– + 2S↓

Процесс катализируется ничтожными концентрациями солей меди(II). Поэтому раствор стабилизируют, добавляя гидрокарбонат натрия NaHCO3. Он связывает ионы меди и устраняет их каталитическое действие. Кроме того, при рН 9-10 деятельность тиобактерий ослабляется.

Растворы тиосульфата могут разлагаться тиобактериями (микроорганизмами), которые всегда находиться в воздухе и легко попадают в раствор. Поэтому раствор тиосульфата натрия готовят, добавляя в него дезинфицирующий реагент, подавляющий действие микроорганизмов (HgCl2, хлороформ). Раствор титранта при хранении защищают от действия прямого солнечного света (хранят в темных склянках). Если раствор помутнел, его выливают.

Стандартизацию раствора Na2S2O3 проводят по дихромату калия:

Сr2O72- + 6I+ 14H+ ó 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O

Выделившийся иод титрируют тиосульфатом натрия. Индикатором является крахмал, который образует с иодом соединение, окрашенное в интенсивно синий цвет. Иод удерживается в виде адсорбционного комплекса внутри спиралевидной цепи макромолекулы β-амилозы – компонента большинства крахмалов.

На рис. 14.2. представлена формула амилозы (α – 1,4 – глюкозидная связь), а также соединения включения иода с крахмалом.

 

 

Рис. 14.2. Соединение включения иода с крахмалом

α-Амилоза дает красное окрашивание с иодом. Для титрования используют растворимый крахмал – фракцию β-амилозы. При стоянии раствора крахмала происходит гидролиз, полисахаридные цепи укорачиваются и окраска с иодом из синей превращается в красную (цвет комплекса иода с амилопектином, декстрином, гликогеном). Поэтому рекомендуется использовать свежеприготовленный раствор крахмала.

Большое практическое значение имеет иодометрическое определение меди:

2Cu2+ + 4I ó 2CuI↓ +I2 pH<4

Ионы водорода не входят в явном виде в уравнение. Но в нейтральной среде ионы Cu2+ гидролизуются, а продукты гидролиза реагируют с иодид-ионами очень медленно. Именно поэтому рН должно быть меньше 4. В сильно кислых растворах происходит индуцированное медью окисление иодид-ионов кислородом воздуха, что завышает результаты. Определение меди этим методом используется при анализе бронз, латуней, медных руд и т.д. Мешающего влияния Fe(III) избегают введением в раствор фторид- или пирофосфат-ионов, образующих с Fe(III) прочные комплексы, которые уже не окисляются иодидом.

Определение железа:

2Fe3++2I ó 2Fe2++I2

Раствор должен быть довольно кислым (~0,1 М HCl). Серная кислота для подкисления нежелательна из-за образования сульфатных комплексов железа, препятствующих реакции.

Определение растворенного кислорода в воде (метод Винклера).

К пробе воды, содержащей растворенный кислород, добавляют сульфат марганца и щелочной раствор иодида калия. В щелочной среде ионы Mn2+ быстро окисляются растворенным кислородом:

4Mn2+ + O2 + 8OH = 4Mn(OH)3

2Mn2+ + O2 + 4OH = 2MnO(OH)2

При подкислении раствора гидроксиды марганца(III) и марганца(IV) окисляют иодид и растворяются:

2Mn(OH)3 + 2I + 6H+ = 2Mn2+ + I2 + 6H2O

MnO(OH)2 + 2I +4H+ = Mn2+ + I2 + 3H2O

Выделившийся иод титруют тиосульфатом натрия и рассчитывают содержание кислорода в воде. Хотя в результате окисления марганца(II) кислородом получается смесь гидроксидов Mn(OH)3 и MnO(OH)2 с неизвестным соотношением компонентов, это не осложняет анализ, так как количество выделившегося иода остается эквивалентным количеству растворенного кислорода.

Определение пероксидов:

H2O2 + 2I+ 2H+ = I2 + 2H2O

Иод, как обычно, титруют тиосульфатом натрия. Для ускорения реакции взаимодействия пероксида и иодида в реакционную смесь добавляют катализаторы – соединения молибдена, вольфрама.

Методами иодометрии анализируют многие лекарственные препараты – анальгин, коразол, аскорбиновую кислоту, пенициллин, йодную настойку.

Основные условия иодометрических определений:

1. Титрование нельзя проводить в щелочном растворе. В щелочном растворе иод образует гипоиодит- и иодид-ионы:

I2 + 2OH= IO+ I+ H2O

pH должен быть <7.

2. Титрование ведут на холоду.

Иод – летучее вещество. Кроме того, с повышением температуры понижается чувствительность крахмала как индикатора.

3. Растворимость иода в воде мала, поэтому применяют значительный избыток KI.

4. Скорость реакции между определяемым окислителем и I – ионами часто недостаточна. Поэтому к титрированию иода приступают лишь через некоторое время после прибавление окислителя.

5. Реакционную смесь хранят в темноте, т.к. свет ускоряет в кислых растворах побочную реакцию окисления I-ионов до I2

4I+ 4H+ + O2 ó 2I2 + 2H2O.

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...