Iodometria

Iodometria

Generalitati

Iodometria cuprinde metodele volumetrice bazate pe reactii de oxidare cu ajutorul iodului. In aceste reactii iodul se reduce:

I₂ + 2e^- 2I^-

Iodul se foloseste in solutie de iodura de potasiu in care se afla sub forma de complex K⁺(I₃^-), ionul (I₃^-) comportandu-se ca un amestec al moleculei I₂ si al ionului monovalent I^-.

Iodometria permite dozarea:

a) a numerosi reducatori, datorita reactiei lor cu iodul;

b) a unor oxidanti, care pun iodul in libertate prin actiunea lor asupra KI.

In primul caz se utilizeaza o solutie titrata de iod, in timp ce in al doilea caz se va determina iodul eliberat cu o solutie titrata de reducator, in general tiosulfat de sodiu. Pentru indicarea sfarsitului titrarii se foloseste o solutie apoasa 1% de amidon, care formeaza cu iodul o coloratie albastra. Indicatorul este foarte sensibil.

Stabilirea titrului unei solutii de tiosulfat de sodiu

Prepararea solutiei de Na₂S₂O₃ aproximativ 0,05 N

Tiosulfatul de sodiu este reducator:

2 S₂O₃^{2 -} - 2 e^- S₄O₆^2- (tetrationat)

Masa moleculara este M Na₂S₂O₃ 5 H₂O = 248,18 iar echivalentul gram se va calcula : E Na₂S₂O₃ = 248,18 / 1 = 248,18

Pentru prepararea a 1000 ml solutie 0,05 N se vor cantari la balanta analitica 248,18 0,05 = 12,405 g tiosulfat, se vor dizolva intr-un litru de apa distilata fiarta si racita . Se indeparteaza astfel CO₂, in prezenta caruia are loc reactia: Na₂S₂O₃ + CO₂ + H₂O = 2 S + NaHSO₃ + NaHCO₃ , care duce la micsorarea cantitatii de tiosulfat.

Titrarea solutiei

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe reactia de oxidare in mediu acid a iodului ionic, I^-, provenit din KI, la iod molecular, I₂, cu ajutorul unor substante puternic oxidante: KMnO₄, K₂Cr₂O₇ etc. Iodul molecular este titrat cu o solutie de tiosulfat de sodiu de concentratie necunoscuta in prezenta amidonului.

2 KMnO₄ + 8 H₂SO₄ + 10 KI = 5 I₂ + 6 K₂SO₄ + 2 MnSO₄ + 8 H₂O

Mn⁷⁺ + 5 e^- Mn²⁺ | 2

2 I^- + e^- I₂⁰ | 5

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

I⁰ + e^- I^- ê2

2S₂O₃^2- - 2e^- S₄O₆^2- ê1

Reactivi:

1. KMnO₄ 0,05 N cu F cunoscut;

2. KI 10 %;

3. H₂SO₄ concentrat (d = 1,84) sau HCl concentrat (d = 1,19);

4. Amidon 1 %.

Mod de lucru

Intr-un flacon iodometric se pipeteaza 5 ml solutie de KI, peste care se adauga cu ajutorul unei pipete 10 ml de solutie de KMnO₄ de concentratie cunoscuta, iar cu ajutorul unui cilindru gradat, 2 - 3 ml H₂SO₄. Se dilueaza adaugand putina apa distilata, se acopera flaconul cu dopul, se lasa sa stea 5 minute. Iodul pus in libertate este titrat cu solutie de tiosulfat de sodiu pana la culoarea galben-deschis, se adauga apoi 2 - 3 picaturi de amidon si se titreaza in continuare pana la disparitia coloratiei albastre. Se noteaza volumul V ml de solutie de tiosulfat folositi la titrare.

Calcul:

10 ml KMnO₄ 0,05N F cunoscut

V ml Na₂S₂O₃ T=?, N=?, F₁ =?

M_Na2S2O3 = 248; E_Na2S2O3 = 248

A_I = 127; E_I = 127.

M_KMnO4 = 158; E _KMnO4 = 31,6

1. Calcularea gramelor de KMnO₄ din cei 10 ml solutie 0,05N cu F cunoscut:

1000 ml..0,05 31,6 F g

10 ml x

x = 0,05 31,6 F 10 / 1000

2. Calcularea gramelor de I₂ puse in libertate:

2 KMnO₄ + 8 H₂SO₄ + 10 KI = 5 I₂ + 6 K₂SO₄ + 2 MnSO₄ + 8 H₂O

2 158 g..10 127 g

31,6 g.127 g

0,05 31,6 F 10 / 1000 ..y

y = 0,05 127 F 10 / 1000 g iod

3. Calcularea cantitatii de Na₂S₂O₃ din volumul V ml :

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

2 127 g..2 248 g

127 g.248 g

0,05 127 F 10 / 1000.z

z = 0,05 248 F 10 / 1000 g

4. Calcularea titrului real:

V ml Na₂S₂O₃ .. 0,05 248 F 10 / 1000 g Na₂S₂O₃

1000 ml .T_r

T_r = 0,05 248 F 10 / V g Na₂S₂O₃/1000cm³

5. Calcularea titrului teoretic si a normalitatii:

N = T_t = E N

6. Calcularea factorului de corectie volumetrica:

F =

Stabilirea titrului unei solutii de iod in iodura de potasiu

Principiul metodei

Metoda se bazeaza pe reactia de oxido-reducere dintre solutia de iod si solutia de tiosulfat de sodiu in prezenta amidonului ca indicator:

I₂ + 2 Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆

I⁰ + e^- I^- ê2

2S₂O₃^2- - 2e^- S₄O₆^2- ê1

Reactivi:

1. - solutia de iod in iodura de potasiu aproximativ 0,05N

Deoarece iodul este greu solubil in apa, se dizolva intr-o solutie de iodura de potasiu sau de sodiu. Cantitatea de iodura este de cel putin doua ori mai mare decat cea de iod. Masa moleculara a iodului = 127.

Pentru a prepara 1000 ml solutie aproximativ 0,05N se vor cantari:

1000 ml sol. I₂ in KI 0,05N 127 = 6,35 g

Cantarirea iodului se face la balanta tehnica intr-o fiola cu capac, apoi se introduce intr-un balon cotat de 1 litru in care se afla aproximativ 300 ml de apa distilata in care s-au dizolvat 20-25 g KI. Se agita solutia pana la dizolvarea completa a iodului, apoi se aduce la semn cu apa distilata. Solutia se va pastra intr-o sticla bruna cu dop rodat.

2. Tiosulfatul de sodiu 0,05N, F = cunoscut

3. Solutia de amidon 1%. 1g de amidon se amesteca cu 20-30 ml apa rece, iar restul apei pana la 100 ml se fierbe. Peste apa fierbinte se adauga suspensia de amidon.

Mod de lucru

Se masoara cu ajutorul unei pipete 5 ml solutie de iod intr-un flacon iodometric. Se adauga 10-20 ml apa distilata si se titreaza cu solutia de tiosulfat pana la culoarea galben deschis. Se adauga 1 ml solutie amidon (amestecul din flacon devine albastru inchis) si se continua titrarea pana la decolorare. Se noteaza volumul de tiosulfat consumat.

Calcul

5 ml I₂/KI T=?, N=?, F=? A_I = 127; E_I = 127

V₁ ml Na₂S₂O₃ 0,05N M_Na2S2O3 = 248; E_Na2S2O3 = 248

1. Calcularea gramelor de Na₂S₂O₃ 0,05N cu F cunoscut din volumul V₁:

1000 ml..0,05 248 F

V₁ x

x = 0,05 248 F V₁ / 1000

2. Calcularea gramelor de I₂ din 5 ml solutie:

2 127 g..2 248 g

127 g.248 g

y .. 0,05 248 F V₁ / 1000

y = 0,05 127 F V₁ / 1000

3. Calcularea titrului real:

5 ml I₂ .. 0,05 248 F V₁ / 1000g

1000 ml .T_r

T_r = 0,05 248 F V₁ / 5 gI₂/1000 ml

4. Calcularea titrului teoretic si a normalitatii:

N = T_t = E N

5. Calcularea factorului de corectie volumetrica:

F =