Йо́дометрі́я (англ. iodometry, нім. Iodometrie (f)) — метод титриметричного кількісного аналізу, що ґрунтується на вимірюванні кількості йоду, яка витрачається на окиснення відновників або виділяється внаслідок окиснення розчину йодиду калію.
Визначення
Йодометричний аналіз побудований на властивості йоду зворотньо відновлюватися до йодидів. Для визначення відновників використовується пряма реакція (відновлення до йодиду), а для визначення окисників — зворотня: окиснення йодидів до йоду.
Вільний йод у розчині йодиду калію перебуває у комплексі трийодиду:
У присутності відновників комплекс відновлюється до йодиду, однак реакція також протікає і у зворотньому напрямі (у присутності окисників):
- ; E0 = 0,545 В
Окрім того, йод може брати участь у реакціях приєднання, що дозволяє використовувати метод для визначення деяких ненасичених органічних сполук (наприклад, ненасичених жирних кислот):
Йод здатен заміщувати гідрогену у молекулах деяких ароматичних і гетероциклічних сполук (у фенолах, ароматичних амінах), що застосовується для кількісного визначення цих сполук.
Також галогени володіють особливістю заміщувати один одного в реакціях. Здатність до заміщення іншого галогену визначається порядковим номером, вона зменшується у ряді F—Cl—Br—I.
Способи титрування
У йодометрії виділяють пряме, зворотнє та замісникове (непряме) титрування:
- пряме титрування застосовується для визначення вмісту сильних відновників, здатних переводити вільний йод у йодиди:
- ;
- шляхом зворотнього титрування визначають сполуки-відновники, що повільно взаємодіють із йодом — у досліджуваний розчин додається відома надлишкова кількість йоду (у формі [I3]-), а за деякий час надлишок відтитровується розчином тіосульфату натрію:
- За різницею між доданою кількістю йоду та тією, що була визначена при взаємодії з тіосульфатом, визначають кількість досліджуваної речовини, що прореагувала з йодом;
- замісникове титрування проводять при визначенні вмісту сильних окисників: доданий надлишок розчину йодиду калію окиснюється до йоду, який згодом відтитровується тіосульфатом натрію:
Індикація
Найчастіше як індикатор титрування застосовується 0,5% розчин крохмалю — із вільним йодом він утворює сполуку насиченого синього кольору. При визначенні вмісту відновників крохмаль додається на початку титрування і воно проводиться до появи синього забарвлення.
При зворотньому визначенні наявний розчин йоду титрується розчином тіосульфату натрію до переходу від бурого забарвлення до слабко-жовтого, а потім, після додавання незначної кількості крохмалю, до знебарвлення розчину. Додавання крохмалю до початку титрування може призвести до завищення результатів.
Інколи кінцеву точку титрування у йодометричному методі часто визначають без індикаторів, суто візуально: при титруванні розчином йоду остання крапля забарвлюватиме досліджуваний розчин у жовтуватий колір. В деяких органічних розчинниках (бензені, хлороформі, тетрахлорометані) йод забарвлює розчин у червоний колір; такий метод дозволяє визначати менші кількості йоду, ніж із крохмалем.
Умови
Умови прямого титрування
- Йод та його сполуки є достатньо леткими, що негативно впливає на точність кінцевого результату. З огляду на це, усі роботи проводять за низької температури та у герметичних колбах, склянках. До того ж, при нагріванні зменшується чутливість крохмалю до індикації.
- Реакція досліджуваного розчину має бути кислою або нейтральною; у лужному середовищі відбувається диспропорціонування йоду:
Умови зворотнього титрування
- Визначення проводиться на холоді.
- Реакція середовища має бути близькою до нейтральної. У лужному середовищі відбувається диспропорціонування йоду, яке може викликати додаткову побічну реакцію:
- У кислому середовищі можливий перебіг зворотньої реакції окиснення йодиду, а також розкладання тіосульфату:
- При утворенні під час перебігу реакції іонів H+, їх усувають додаванням гідрокарбонатів:
Умови замісникового титрування
- Титрування проводиться на холоді.
- Реакція досліджуваного розчину має бути кислою або нейтральною; у лужному середовищі відбувається диспропорціонування йоду:
- Вільний йод, який залишається в надлишку або утворюється при замісниковому визначенні, необхідно переводити у комплекс [I3]- додаванням у систему надлишкової кількості KI для запобігання його випаровуванню.
- Після додавання йодиду калію реакційну суміш витримують деякий час у темному місці для запобігання розвитку побічної реакції:
- Виділення йоду після додавання йодиду відбуваться повільно, тому розчин титрують не раніше? ніж через 10—15 хв після додавання.
Стандартизація
Стандартний розчин йоду готують з наважки сублімованого кристалічного йоду, яку згодом розчиняють в концентрованому розчині йодиду калію для зменшення леткості йоду. Окрім того, йоду відомої концентрації надходять у продаж. Стандартизувати отримані розчини можна за розчином тіосульфату натрію, оксидом арсену As2O3, сульфатом гідразину.
Розчин тіосульфату натрію не є стандартною речовиною через його малостійкість, а також схильність до утворення кристалогідратів. Розчин готують з кристалогідрату Na2S2O3·5H2O і стандартизують за дихроматом калію, броматом калію, йодатом калію, розчином перманганату калію тощо. Свіжоприготований розчин зберігають в темних склянках в місці, захищеному від світла, та без доступу кисню.
Застосування
Метод йодометрії (прямого та зворотнього титрувань) використовують для визначення відновників: сполук As+3, Sb+3, Sn+2, сірководню, сульфітів, , аскорбінової кислоти.
Замісникове йодометричне титрування застосовують для визначення окисників: сполук Fe+3, Cu+2, пероксиду водню, брому, хлору, гіпохлоритів, дихроматів, перманганатів, , йодатів, . Зокрема, йодометрично встановлюють концентрацію стандартного розчину бромату калію у методі броматометрії.
Див. також
Примітки
- Йодид калію береться у відомому надлишку для зв'язування утворюваного в результаті реакції йоду у комплекс [I3]- задля зменшення його леткості.
Джерела
- Болотов В. В., Свєчнікова О. М., Колісник С. В., Жукова Т. В. та ін. Аналітична хімія / За ред. В. В. Болотова. — Х. : Вид-во НФаУ, 2004. — С. 295-300. — .
- Жаровський Ф. Г., Пилипенко А. Т., П'ятницький І. В. Аналітична хімія. — 2-е. — К. : Вища школа, 1982. — С. 446-450.
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
- Химический энциклопедический словарь / Под ред. И. Л. Кнунянц. — М. : Сов. энциклопедия, 1983. — 792 с. (рос.)
Посилання
- ЙОДОМЕТРІЯ [ 14 березня 2016 у Wayback Machine.] // Фармацевтична енциклопедія
- ЙОДАТОМЕТРІЯ [ 14 березня 2016 у Wayback Machine.] // Фармацевтична енциклопедія
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Jo dometri ya angl iodometry nim Iodometrie f metod titrimetrichnogo kilkisnogo analizu sho gruntuyetsya na vimiryuvanni kilkosti jodu yaka vitrachayetsya na okisnennya vidnovnikiv abo vidilyayetsya vnaslidok okisnennya rozchinu jodidu kaliyu ViznachennyaJodometrichnij analiz pobudovanij na vlastivosti jodu zvorotno vidnovlyuvatisya do jodidiv Dlya viznachennya vidnovnikiv vikoristovuyetsya pryama reakciya vidnovlennya do jodidu a dlya viznachennya okisnikiv zvorotnya okisnennya jodidiv do jodu Vilnij jod u rozchini jodidu kaliyu perebuvaye u kompleksi trijodidu I2 I I3 displaystyle mathrm I 2 I rightleftarrows I 3 U prisutnosti vidnovnikiv kompleks vidnovlyuyetsya do jodidu odnak reakciya takozh protikaye i u zvorotnomu napryami u prisutnosti okisnikiv I3 2e 3I displaystyle mathrm I 3 2e rightleftarrows 3I E0 0 545 V Okrim togo jod mozhe brati uchast u reakciyah priyednannya sho dozvolyaye vikoristovuvati metod dlya viznachennya deyakih nenasichenih organichnih spoluk napriklad nenasichenih zhirnih kislot R1C CR2 I3 R1IC CR2I I displaystyle mathrm R 1 C CR 2 I 3 longrightarrow R 1 IC CR 2 I I Jod zdaten zamishuvati gidrogenu u molekulah deyakih aromatichnih i geterociklichnih spoluk u fenolah aromatichnih aminah sho zastosovuyetsya dlya kilkisnogo viznachennya cih spoluk Takozh galogeni volodiyut osoblivistyu zamishuvati odin odnogo v reakciyah Zdatnist do zamishennya inshogo galogenu viznachayetsya poryadkovim nomerom vona zmenshuyetsya u ryadi F Cl Br I Sposobi titruvannya U jodometriyi vidilyayut pryame zvorotnye ta zamisnikove nepryame titruvannya pryame titruvannya zastosovuyetsya dlya viznachennya vmistu silnih vidnovnikiv zdatnih perevoditi vilnij jod u jodidi I3 2e 3I displaystyle mathrm I 3 2e rightleftarrows 3I dd shlyahom zvorotnogo titruvannya viznachayut spoluki vidnovniki sho povilno vzayemodiyut iz jodom u doslidzhuvanij rozchin dodayetsya vidoma nadlishkova kilkist jodu u formi I3 a za deyakij chas nadlishok vidtitrovuyetsya rozchinom tiosulfatu natriyu I3 2S2O32 3I S4O62 displaystyle mathrm I 3 2S 2 O 3 2 longrightarrow 3I S 4 O 6 2 dd Za rizniceyu mizh dodanoyu kilkistyu jodu ta tiyeyu sho bula viznachena pri vzayemodiyi z tiosulfatom viznachayut kilkist doslidzhuvanoyi rechovini sho proreaguvala z jodom zamisnikove titruvannya provodyat pri viznachenni vmistu silnih okisnikiv dodanij nadlishok rozchinu jodidu kaliyu okisnyuyetsya do jodu yakij zgodom vidtitrovuyetsya tiosulfatom natriyu 3I 2e I3 displaystyle mathrm 3I 2e longrightarrow I 3 I3 2S2O32 3I S4O62 displaystyle mathrm I 3 2S 2 O 3 2 longrightarrow 3I S 4 O 6 2 dd IndikaciyaZabarvlennya doslidzhuvanogo rozchinu do livoruch ta pislya pravoruch dosyagnennya kincevoyi tochki zvorotnogo titruvannya Najchastishe yak indikator titruvannya zastosovuyetsya 0 5 rozchin krohmalyu iz vilnim jodom vin utvoryuye spoluku nasichenogo sinogo koloru Pri viznachenni vmistu vidnovnikiv krohmal dodayetsya na pochatku titruvannya i vono provoditsya do poyavi sinogo zabarvlennya Pri zvorotnomu viznachenni nayavnij rozchin jodu titruyetsya rozchinom tiosulfatu natriyu do perehodu vid burogo zabarvlennya do slabko zhovtogo a potim pislya dodavannya neznachnoyi kilkosti krohmalyu do znebarvlennya rozchinu Dodavannya krohmalyu do pochatku titruvannya mozhe prizvesti do zavishennya rezultativ Inkoli kincevu tochku titruvannya u jodometrichnomu metodi chasto viznachayut bez indikatoriv suto vizualno pri titruvanni rozchinom jodu ostannya kraplya zabarvlyuvatime doslidzhuvanij rozchin u zhovtuvatij kolir V deyakih organichnih rozchinnikah benzeni hloroformi tetrahlorometani jod zabarvlyuye rozchin u chervonij kolir takij metod dozvolyaye viznachati menshi kilkosti jodu nizh iz krohmalem UmoviUmovi pryamogo titruvannya Jod ta jogo spoluki ye dostatno letkimi sho negativno vplivaye na tochnist kincevogo rezultatu Z oglyadu na ce usi roboti provodyat za nizkoyi temperaturi ta u germetichnih kolbah sklyankah Do togo zh pri nagrivanni zmenshuyetsya chutlivist krohmalyu do indikaciyi Reakciya doslidzhuvanogo rozchinu maye buti kisloyu abo nejtralnoyu u luzhnomu seredovishi vidbuvayetsya disproporcionuvannya jodu I2 2OH I IO H2O displaystyle mathrm I 2 2OH rightarrow I IO H 2 O dd Umovi zvorotnogo titruvannya Viznachennya provoditsya na holodi Reakciya seredovisha maye buti blizkoyu do nejtralnoyi U luzhnomu seredovishi vidbuvayetsya disproporcionuvannya jodu yake mozhe viklikati dodatkovu pobichnu reakciyu I2 2OH I IO H2O displaystyle mathrm I 2 2OH rightarrow I IO H 2 O S2O32 2OH 4IO 4I H2O 2SO42 displaystyle mathrm S 2 O 3 2 2OH 4IO rightarrow 4I H 2 O 2SO 4 2 dd U kislomu seredovishi mozhlivij perebig zvorotnoyi reakciyi okisnennya jodidu a takozh rozkladannya tiosulfatu 4I 4H O2 2I2 2H2O displaystyle mathrm 4I 4H O 2 rightarrow 2I 2 2H 2 O S2O32 2H SO2 S H2O displaystyle mathrm S 2 O 3 2 2H rightarrow SO 2 uparrow S downarrow H 2 O dd Pri utvorenni pid chas perebigu reakciyi ioniv H yih usuvayut dodavannyam gidrokarbonativ H HCO3 H2O CO2 displaystyle mathrm H HCO 3 rightleftarrows H 2 O CO 2 uparrow dd Umovi zamisnikovogo titruvannya Titruvannya provoditsya na holodi Reakciya doslidzhuvanogo rozchinu maye buti kisloyu abo nejtralnoyu u luzhnomu seredovishi vidbuvayetsya disproporcionuvannya jodu I2 2OH I IO H2O displaystyle mathrm I 2 2OH rightarrow I IO H 2 O dd Vilnij jod yakij zalishayetsya v nadlishku abo utvoryuyetsya pri zamisnikovomu viznachenni neobhidno perevoditi u kompleks I3 dodavannyam u sistemu nadlishkovoyi kilkosti KI dlya zapobigannya jogo viparovuvannyu Pislya dodavannya jodidu kaliyu reakcijnu sumish vitrimuyut deyakij chas u temnomu misci dlya zapobigannya rozvitku pobichnoyi reakciyi 4I 4H O2 2I2 2H2O displaystyle mathrm 4I 4H O 2 rightarrow 2I 2 2H 2 O dd Vidilennya jodu pislya dodavannya jodidu vidbuvatsya povilno tomu rozchin titruyut ne ranishe nizh cherez 10 15 hv pislya dodavannya StandartizaciyaStandartnij rozchin jodu Standartnij rozchin jodu gotuyut z navazhki sublimovanogo kristalichnogo jodu yaku zgodom rozchinyayut v koncentrovanomu rozchini jodidu kaliyu dlya zmenshennya letkosti jodu Okrim togo jodu vidomoyi koncentraciyi nadhodyat u prodazh Standartizuvati otrimani rozchini mozhna za rozchinom tiosulfatu natriyu oksidom arsenu As2O3 sulfatom gidrazinu Rozchin tiosulfatu natriyu ne ye standartnoyu rechovinoyu cherez jogo malostijkist a takozh shilnist do utvorennya kristalogidrativ Rozchin gotuyut z kristalogidratu Na2S2O3 5H2O i standartizuyut za dihromatom kaliyu bromatom kaliyu jodatom kaliyu rozchinom permanganatu kaliyu tosho Svizhoprigotovanij rozchin zberigayut v temnih sklyankah v misci zahishenomu vid svitla ta bez dostupu kisnyu ZastosuvannyaMetod jodometriyi pryamogo ta zvorotnogo titruvan vikoristovuyut dlya viznachennya vidnovnikiv spoluk As 3 Sb 3 Sn 2 sirkovodnyu sulfitiv askorbinovoyi kisloti Zamisnikove jodometrichne titruvannya zastosovuyut dlya viznachennya okisnikiv spoluk Fe 3 Cu 2 peroksidu vodnyu bromu hloru gipohloritiv dihromativ permanganativ jodativ Zokrema jodometrichno vstanovlyuyut koncentraciyu standartnogo rozchinu bromatu kaliyu u metodi bromatometriyi Div takozhJodid kaliyu Jodne chislo Tiosulfat natriyuPrimitkiJodid kaliyu beretsya u vidomomu nadlishku dlya zv yazuvannya utvoryuvanogo v rezultati reakciyi jodu u kompleks I3 zadlya zmenshennya jogo letkosti DzherelaBolotov V V Svyechnikova O M Kolisnik S V Zhukova T V ta in Analitichna himiya Za red V V Bolotova H Vid vo NFaU 2004 S 295 300 ISBN 966 615 219 3 Zharovskij F G Pilipenko A T P yatnickij I V Analitichna himiya 2 e K Visha shkola 1982 S 446 450 Mala girnicha enciklopediya u 3 t za red V S Bileckogo D Donbas 2004 T 1 A K 640 s ISBN 966 7804 14 3 Himicheskij enciklopedicheskij slovar Pod red I L Knunyanc M Sov enciklopediya 1983 792 s ros PosilannyaJODOMETRIYa 14 bereznya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya JODATOMETRIYa 14 bereznya 2016 u Wayback Machine Farmacevtichna enciklopediya