Jodometri grunnleggende, reaksjoner, generell prosedyre, bruksområder

4283
Sherman Hoover

De iodometri er en volumetrisk analyseteknikk som kvantifiserer et oksidasjonsmiddel ved indirekte titrering eller titrering med jod. Det er en av de vanligste redoks titreringene i analytisk kjemi. Her er arten av størst interesse ikke ordentlig elementært jod, jegto, men dets jodidanioner, jeg-, som er gode reduksjonsmidler.

Jeg- i nærvær av sterke oksidasjonsmidler, reagerer de raskt, fullstendig og kvantitativt, noe som resulterer i en mengde elementært jod som tilsvarer den til det aktuelle oksidasjonsmiddel eller analyt. Titrering eller titrering av dette jodet med en redoks titrerende, ofte natriumtiosulfat, NatoStoELLER3, konsentrasjonen av analytten bestemmes.

Sluttpunkt for alle iodometriske titreringer eller titreringer uten tilsetning av stivelse. Kilde: LHcheM via Wikipedia.

Det øvre bildet viser sluttpunktet som forventes å bli observert i iodometriske titreringer. Det er imidlertid vanskelig å fastslå når du skal slutte å title. Dette fordi den brune fargen blir gulaktig, og den blir gradvis fargeløs. Derfor brukes stivelsesindikatoren for å ytterligere markere dette sluttpunktet.

Jodometri tillater analyse av noen oksidasjonsarter som hydrogenperoksider fra fett, hypokloritt fra kommersielle blekemidler eller kobberkationer i forskjellige matriser..

Artikkelindeks

  • 1 Grunnleggende
  • 2 Reaksjoner
  • 3 Generell prosedyre
    • 3.1 Fremstilling av natriumtiosulfat
    • 3.2 Klargjøring av stivelsesindikatoren
    • 3.3 Standardisering av natriumtiosulfat
    • 3.4 Jodometrisk titrering
  • 4 bruksområder
  • 5 Referanser

Grunnleggende

I motsetning til iodimetri er iodometri basert på art I-, mindre følsom for uforholdsmessige eller uønskede reaksjoner. Problemet er at selv om det er et godt reduksjonsmiddel, er det ingen indikatorer som letter sluttpunkter med jodid. Det er derfor elementært jod ikke blir utelatt, men forblir et sentralt punkt i iodometri..

Jodidet tilsettes i overskudd for å sikre at det reduserer oksidasjonsmidlet eller analyten, med opprinnelig elementært jod, som oppløses i vann når det reagerer med jodidene i mediet:

Jegto   +   Jeg-    → jeg3-

Dette gir opphav til triiodid-arten, I3-, som flekker løsningen i en brun farge (se bilde). Denne arten reagerer på samme måte som jegto, Derfor forsvinner fargen ved titrering, noe som indikerer sluttpunktet for titrering med NatoStoELLER3 (høyre bilde).

Dette jeg3- Den har tittelen som reagerer på samme måte som jegto, så det er irrelevant hvilken av de to artene som er skrevet i den kjemiske ligningen; så lenge lastene er balanserte. Generelt sett er dette punktet ofte en kilde til forvirring for førstegangs elometriske elever..

Reaksjoner

Jodometri begynner med oksidasjon av jodidanioner, representert ved følgende kjemiske ligning:

TILOKSE + Jeg- → jeg3-

Hvor skal duOKSE det er den oksiderende arten eller analytten som skal kvantifiseres. Konsentrasjonen av den er derfor ukjent. Neste, jegto produsert er verdsatt eller tittelen:

Jeg3- + Holder → Produkt + I-

Likningene er ikke balansert fordi de bare søker å vise endringene som jod gjennomgår. Konsentrasjonen av jeg3- tilsvarer AOKSE, så sistnevnte blir indirekte bestemt.

Titreringen må ha en kjent konsentrasjon og kvantitativt redusere jod (Ito jeg hørte3-). Den mest kjente er natriumtiosulfat, NatoStoELLER3, hvis evalueringsreaksjon er:

2 StoELLER3to- + Jeg3- → S4ELLER6to- + 3 jeg-

Vær oppmerksom på at jodidet dukker opp igjen og tetrationatanionet, S4ELLER6to-. Imidlertid NatoStoELLER3 det er ikke et primært mønster. Av denne grunn må den standardiseres før volumetriske titreringer. Løsningene dine blir vurdert ved hjelp av KIO3 og KI, som reagerer med hverandre i et surt medium:

IO3- + 8 jeg- + 6 timer+ → 3 jeg3- + 3 HtoELLER

Dermed er ionekonsentrasjonen I3- er kjent, så den heter med NatoStoELLER3 for å standardisere det.

Generell prosedyre

Hver analyt bestemt av iodometri har sin egen metodikk. Imidlertid vil denne delen behandle prosedyren generelt for å utføre denne teknikken. Mengdene og volumene som kreves vil avhenge av prøven, tilgjengeligheten av reagenser, de støkiometriske beregningene, eller i hovedsak hvordan metoden utføres..

Fremstilling av natriumtiosulfat

Kommersielt er dette saltet i sin pentahydrerte form, NatoStoELLER35HtoO. Det destillerte vannet som løsningene dine skal tilberedes med, bør kokes først, slik at mikrober som kan oksidere det blir eliminert.

På samme måte tilsettes et konserveringsmiddel som NatoCO3, slik at den i kontakt med det sure mediet frigjør COto, som fortrenger luften og hindrer oksygen i å interferere ved å oksidere jodidene.

Forberedelse av stivelsesindikator

Jo mer fortynnet stivelseskonsentrasjonen er, desto mindre intens blir den resulterende mørkeblå fargen når den koordineres med jeg3-. På grunn av dette oppløses en liten mengde (ca. 2 gram) i et volum på en liter kokende destillert vann. Rør oppløsningen til den er klar.

Standardisering av natriumtiosulfat

Forberedte NatoStoELLER3 det fortsetter å standardisere det. En spesifisert mengde KIO3 Den plasseres i en Erlenmeyer-kolbe med destillert vann, og det tilsettes et overskudd av KI. Et volum på 6 M HC1 tilsettes til denne kolben, og den titreres umiddelbart med Na-løsningen.toStoELLER3.

Jodometrisk titrering

Å standardisere NatoStoELLER3, eller en hvilken som helst annen titreringsmiddel, blir den iodometriske titrering utført. I tilfelle av analytten, i stedet for å tilsette HCl, H.toSW4. Noen analytter krever tid å oksidere I-. I dette tidsintervallet dekkes kolben med aluminiumsfolie eller får stå i mørket slik at lyset ikke induserer uønskede reaksjoner..

Når jeg heter3-, den brune løsningen blir gulaktig, veiledende for å tilsette noen milliliter av stivelsesindikatoren. Umiddelbart vil det mørkeblå stivelse-jodkomplekset dannes. Hvis lagt til tidligere, er den store konsentrasjonen av jeg3- det ville forringe stivelsen og indikatoren ville ikke fungere.

Det virkelige sluttpunktet for en iodometrisk titrering viser en blå farge, selv om den er lysere, lik den for denne jodstivelsesløsningen. Kilde: Voicu Dragoș [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Na fortsetter å bli lagt tiltoStoELLER3 til den mørkeblå fargen lyser som bildet over. Akkurat når løsningen blir lys purpur, stoppes titrering og andre dråper Na tilsettes.toStoELLER3 for å sjekke nøyaktig øyeblikk og volum når fargen forsvinner helt.

applikasjoner

Jodometriske titreringer blir ofte brukt for å bestemme hydrogenperoksidene som er tilstede i fettprodukter; hypoklorittanioner fra kommersielle blekemidler; oksygen, ozon, brom, nitritt, jodater, arsenforbindelser, periodater og innholdet av svoveldioksid i viner.

Referanser

  1. Day, R., & Underwood, A. (1989). Kvantitativ analytisk kjemi. (femte utg.). PEARSON Prentice Hall.
  2. Wikipedia. (2020). Jodometri. Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
  3. Professor S. D. Brown. (2005). Fremstilling av standard natriumtiosulfatløsning og
  4. Bestemmelse av hypokloritt i et kommersielt blekemiddelprodukt. Gjenopprettet fra: 1.udel.edu
  5. Daniele Naviglio. (s.f.). Jodometri og jodimetri. Federica Web Learning. Gjenopprettet fra: federica.unina.it
  6. Barreiro, L. & Navés, T. (2007). Content and Language Integrated Learning (CLIL) Materials in Chemistry and English: Iodometric Titrations. Lærermateriell. Gjenopprettet fra: diposit.ub.edu

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.