Podstawy jodometrii, reakcje, ogólna procedura, zastosowania

3645
Basil Manning

Plik jodometria to technika analizy wolumetrycznej, która określa ilościowo środek utleniający przez miareczkowanie pośrednie lub miareczkowanie jodem. Jest to jedno z najczęściej stosowanych miareczkowań redoks w chemii analitycznej. Tutaj gatunkiem, który najbardziej interesuje, nie jest właściwie jod elementarny, I.dwa, ale jego aniony jodkowe, ja-, które są dobrymi środkami redukującymi.

I- w obecności silnych środków utleniających reagują szybko, całkowicie i ilościowo, w wyniku czego ilość pierwiastkowego jodu jest równoważna ilości danego środka utleniającego lub analitu. Dlatego miareczkowanie lub miareczkowanie tego jodu za pomocą titranta redoks, zwykle tiosiarczanu sodu, NadwaSdwaLUB3, stężenie analitu jest określane.

Punkt końcowy wszystkich miareczkowań jodometrycznych lub miareczkowań bez dodatku skrobi. Źródło: LHcheM za pośrednictwem Wikipedii.

Górny obraz przedstawia punkt końcowy, który powinien być obserwowany podczas miareczkowania jodometrycznego. Jednak trudno jest ustalić, kiedy przestać nadawać tytuły. Dzieje się tak, ponieważ brązowy kolor zmienia się w żółtawy i stopniowo staje się bezbarwny. Dlatego stosuje się wskaźnik skrobi, aby jeszcze bardziej podkreślić ten punkt końcowy.

Jodometria umożliwia analizę niektórych utleniaczy, takich jak nadtlenki wodoru z tłuszczów, podchloryn z handlowych wybielaczy lub kationy miedzi w różnych matrycach..

Indeks artykułów

  • 1 Podstawy
  • 2 reakcje
  • 3 Procedura ogólna
    • 3.1 Przygotowanie tiosiarczanu sodu
    • 3.2 Przygotowanie wskaźnika skrobiowego
    • 3.3 Standaryzacja tiosiarczanu sodu
    • 3.4 Miareczkowanie jodometryczne
  • 4 Zastosowania
  • 5 Referencje

Podstawy

W przeciwieństwie do jodymetrii, jodometria jest oparta na gatunku I.-, mniej wrażliwe na nieproporcjonalne lub niepożądane reakcje. Problem polega na tym, że chociaż jest dobrym środkiem redukującym, nie ma wskaźników ułatwiających osiągnięcie punktów końcowych z jodkiem. Z tego powodu jod elementarny nie jest pomijany, ale pozostaje kluczowym elementem jodometrii..

Jodek jest dodawany w nadmiarze, aby zapewnić całkowitą redukcję środka utleniającego lub analitu, powodując powstanie jodu elementarnego, który rozpuszcza się w wodzie, gdy reaguje z jodkami w ośrodku:

jadwa   +   ja-    → Ja3-

Daje to początek gatunkom trójjodowym, I3-, który barwi roztwór na brązowy kolor (patrz zdjęcie). Gatunek ten reaguje w taki sam sposób jak jadwa, Dlatego podczas miareczkowania kolor znika, wskazując punkt końcowy miareczkowania NadwaSdwaLUB3 (po prawej stronie obrazu).

To ja3- Jest zatytułowany reagując tak samo jak jadwa, więc nie ma znaczenia, który z dwóch gatunków jest zapisany w równaniu chemicznym; tak długo, jak obciążenia są zrównoważone. Ogólnie rzecz biorąc, ten punkt jest często źródłem nieporozumień dla początkujących uczniów jodometrii..

Reakcje

Jodometria rozpoczyna się od utleniania anionów jodkowych, reprezentowanych przez następujące równanie chemiczne:

DOWÓŁ + ja- → Ja3-

DokądWÓŁ jest to gatunek utleniający lub analit, który ma być oznaczony ilościowo. Dlatego jego stężenie jest nieznane. Następnie Idwa wyprodukowany jest wyceniany lub zatytułowany:

ja3- + Uchwyt → Produkt + I-

Równania nie są zbilansowane, ponieważ próbują jedynie pokazać zmiany, którym podlega jod. Koncentracja I3- jest odpowiednikiem AWÓŁ, więc ta ostatnia jest określana pośrednio.

Titrant musi mieć znane stężenie i ilościowo redukować jod (Idwa słyszałem3-). Najbardziej znanym jest tiosiarczan sodu NadwaSdwaLUB3, którego reakcją oceny jest:

2 SdwaLUB3dwa- + ja3- → S.4LUB6dwa- + 3 I-

Zauważ, że jodek pojawia się ponownie, a anion czterationowy, S4LUB6dwa-. Jednak NadwaSdwaLUB3 nie jest to podstawowy wzorzec. Z tego powodu przed miareczkowaniem wolumetrycznym należy go znormalizować. Twoje rozwiązania są oceniane za pomocą KIO3 i KI, które reagują ze sobą w środowisku kwaśnym:

IO3- + 8 I- + 6 godz+ → 3 I3- + 3 HdwaLUB

Zatem stężenie jonów I3- jest znany, więc jest zatytułowany NadwaSdwaLUB3 aby go ujednolicić.

Generalna procedura

Każdy analit oznaczany jodometrią ma swoją własną metodologię. Jednak w tej sekcji omówiona zostanie ogólna procedura wykonania tej techniki. Wymagane ilości i objętości będą zależeć od próbki, dostępności odczynników, obliczeń stechiometrycznych lub zasadniczo sposobu wykonania metody..

Przygotowanie tiosiarczanu sodu

W handlu sól ta występuje w postaci pentahydratu, NadwaSdwaLUB35HdwaO. Woda destylowana, z której będą przygotowywane Twoje roztwory, powinna być najpierw zagotowana, aby wyeliminować mikroby, które mogą ją utleniać..

Podobnie, dodaje się środek konserwujący, taki jak NadwaWSPÓŁ3, tak, że w kontakcie z kwaśnym medium uwalnia COdwa, który wypiera powietrze i zapobiega zakłóceniom tlenu przez utlenianie jodków.

Przygotowanie wskaźnika skrobiowego

Im bardziej rozcieńczone stężenie skrobi, tym mniej intensywny będzie wynikowy ciemnoniebieski kolor po skoordynowaniu z I3-. Z tego powodu jego niewielka ilość (około 2 gramy) rozpuszcza się w objętości jednego litra wrzącej wody destylowanej. Mieszaj roztwór, aż będzie klarowny.

Standaryzacja tiosiarczanu sodu

Przygotował NadwaSdwaLUB3 przystępuje do standaryzacji. Określona kwota KIO3 Umieścić w kolbie Erlenmeyera z wodą destylowaną i dodać nadmiar KI. Do tej kolby dodaje się objętość 6 M HCl i natychmiast miareczkuje roztworem Na.dwaSdwaLUB3.

Miareczkowanie jodometryczne

Aby ustandaryzować NadwaSdwaLUB3, lub jakikolwiek inny titrant, przeprowadza się miareczkowanie jodometryczne. W przypadku analitu zamiast dodawania HCl, Hdwapołudniowy zachód4. Niektóre anality wymagają czasu na utlenienie I.-. W tym przedziale czasowym kolbę przykrywa się folią aluminiową lub pozostawia w ciemności, aby światło nie wywoływało niepożądanych reakcji..

Kiedy tytuł „I”3-, brązowy roztwór zmieni kolor na żółtawy, wskazując, że należy dodać kilka mililitrów wskaźnika skrobiowego. Natychmiast utworzy się ciemnoniebieski kompleks skrobia-jod. Jeśli zostanie dodany wcześniej, duże stężenie I.3- degradowałoby skrobię, a wskaźnik nie działałby.

Rzeczywisty punkt końcowy miareczkowania jodometrycznego ma niebieski kolor, chociaż jaśniejszy, podobny do tego roztworu jodowo-skrobiowego. Źródło: Voicu Dragoș [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Nadal dodaje się NadwaSdwaLUB3 aż ciemnoniebieski kolor rozjaśni się, jak na powyższym obrazku. Gdy roztwór zmieni kolor na jasnofioletowy, miareczkowanie zatrzymuje się i dodaje się inne krople Na.dwaSdwaLUB3 aby sprawdzić dokładny moment i głośność, kiedy kolor całkowicie zniknie.

Aplikacje

Miareczkowanie jodometryczne jest często stosowane do oznaczania nadtlenków wodoru obecnych w produktach tłuszczowych; aniony podchlorynowe z dostępnych w handlu wybielaczy; tlen, ozon, brom, azotyny, jodany, związki arsenu, nadjodany oraz zawartość dwutlenku siarki w winach.

Bibliografia

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Ilościowa chemia analityczna. (wyd. piąte). Sala PEARSON Prentice.
  2. Wikipedia. (2020). Jodometria. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  3. Profesor S. D. Brown. (2005). Przygotowanie standardowego roztworu tiosiarczanu sodu i
  4. Oznaczanie podchlorynu w komercyjnym produkcie wybielającym. Odzyskany z: 1.udel.edu
  5. Daniele Naviglio. (s.f.). Jodometria i jodymetria. Federica Web Learning. Odzyskany z: federica.unina.it
  6. Barreiro, L. i Navés, T. (2007). Zintegrowane nauczanie przedmiotowo-językowe (CLIL) Materiały z chemii i języka angielskiego: Miareczkowanie jodometryczne. Materiał nauczyciela. Odzyskany z: diposit.ub.edu

Jeszcze bez komentarzy