Иодометрический анализ. 
Аналитическая химия и физико-химические методы анализа

Иодометрический анализ основан на процессе.

Окислительный потенциал иода невелик (<�р^_/2Г = 0,54 В). Иод является сравнительно слабым окислителем по сравнению с перманганат-ионом (Фмпо1/мп²* = 1,51 В) или дихромат-ионом (Ф<'_Г2«2 _/2Ср- = 1,33 В).

Наоборот, ионы Г — значительно более сильные восстановители, чем Сг³⁺ или Мп²⁺.

Потенциал иода ср^_/21 = 0,54 В показывает, что:

• а) все восстановители, имеющие (р°_кнсл < 0,54 В, способны окислятся 1₂;
• б) все окислители, имеющие ф^_кнсл > 0,54 В, способны восстанавливаться Г. Иодометрию можно использовать для:
  • • определения восстановителей (окисляя их раствором 1₂),
  • • определения окислителей (восстанавливая их ионами I).

При взаимодействии тиосульфата натрия с иодом образуется тетратионат натрия:

Реакция идет быстро в прямом направлении, так как окислительный потенциал иода много больше окислительного потенциала тетратионат-иона Koi-^ol- = 0−08 В).

С учетом электронных переходов.

молярные массы эквивалентов тиосульфата натрия и иода равны соответственно.

Точку эквивалентности устанавливают с помощью крахмала. Раствор крахмала образует с иодом смешанное комплексно-адсорбционное соединснис интенсивно-синего цвета. При титровании иода тиосульфатом конец реакции устанавливают по обесцвечиванию синего раствора от одной капли Na₂S₂0₃. Раствор крахмала прибавляют в самом конце титрования, когда иода остается очень мало, и титруемый раствор будет иметь бледную (соломенно-желтую) окраску. Если прибавить крахмал раньше, когда иода в растворе еще много, то образующееся в большом количестве соединение иода с крахмалом будет медленно реагировать с тиосульфатом; поэтому раствор может быть перетитрован.

Зная нормальную концентрацию раствора иода и затраченные на титрование объемы растворов его и тиосульфата, можно рассчитать нормальную концентрацию и титр раствора Na₂S₂0₃ Наоборот, по известной нормальной концентрации или титру раствора Na₂S₂0₃ можно подсчитать нормальную концентрацию и титр раствора иода.

Также можно определять кислоты-восстановители: мышьяковистую (H₃As0₃), сернистую (H₂S0₃), сероводородную и их соли, а также SnCl₂ и другие восстановители.

Примеры возможных определений восстановителей иодом:

При определении окислителей нужно титровать их раствором KI. Но в таком титровании невозможно фиксировать точку эквивалентности (прекращение образования свободного иода). Поэтому применяют косвенный метод — метод замещения.

К смеси растворов иодида калия и кислоты (взятых в избытке) прибавляют с помощью пипетки точный объем окислителя. При этом окислитель выделяет из KI эквивалентное количество иода (необходимо достаточное время для завершения реакции выделения иода в темноте), который оттитровывают тиосульфатом по схеме.

По этой схеме можно определять многие окислители, способные окислять ионы 2 Г в 1₂. Это С1₂, Вг₂, КМп0₄, КСЮ₃, СаОС1₂ (белильная известь), Н₂0₂, нитриты, Fe (III), Cu (II) и др.

Примеры возможных определений окислителей:

Наименьшая концентрация иода, которую можно обнаружить в присутствии крахмала, — 10 ⁶—2−10 ^J н (при избытке крахмала).

Так как окислительный потенциал иода невелик, то многие иодометрические реакции обратимы и доходят до конца только при создании определенных условий.

1. Титрование ведут на холоде, так как 1₂ летуч, а также с повышением температуры понижается чувствительность крахмала как индикатора.

2. Титрование нельзя проводить в сильнощелочной среде, так как 1₂ реагирует со щелочами:

Ионы гипоиодита (Ю) являются более сильными окислителями, чем 1₂, они окисляют тиосульфат частично до сульфата:

Чем больше [ОН ] в растворе, тем большее количество тиосульфата превращается в сульфат, pH раствора не должен превышать 9.

Избыток ионов |Н⁺] связывают прибавлением NallCO:

pH ~ 8 не мешает титрованию.

3. Необходимо применять избыток KI. Это способствует растворению выделяющегося 1₂:

• (по мере титрования реакция сдвигается влево), избыток KI ускоряет реакцию между I и окислителем.
• 4. К титрованию 1₂ приступают, но истечении некоторого времени.
• 5. Свет ускоряет побочную реакцию:

Анализируемый раствор с выделяющимся иодом выстаивают в темноте в течение 5 мин.