![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
II. Основные теоретические положения
Для иодометрического титрования окислителей используется титрование заместителя: к определяемому окислителю добавляется избыток иодида калия и выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата натрия. С использованием этого способа построения методики титрования мы ознакомились в предыдущей работе - при проведении стандартизации рабочего раствора тиосульфата с помощью первичного стандарта дихромата калия. В данной работе применяется этот же способ построения методики титрования, но используется он для решения основной задачи титриметрического анализа: определения содержания анализируемого вещества в растворе титрованием стандартизированным рабочим раствором. Методика титрования заместителя основана на прибавлении к Расчет строится на равенстве количества эквивалентов определяемого вещества и рабочего раствора. Следовательно, алгоритм построения методики заместительного титрования сводится к следующему: - вспомогательный реагент подбирается таким образом, чтобы его - вспомогательный регент добавляется к определяемому веществу - расчет количества определяемого вещества основан на знании Иодометрическое титрование используется для определения многих окислителей. При определении содержания меди в сплавах, рудах, высокотемпературных сверхпроводниках иодометрия не уступает по точности электрохимическому методу. Метод основан на окислительном действии ионов меди (II) по отношению к иодид-ионам. При взаимодействии солей меди с иодидом калия медь (II) восстанавливается до меди (I) с образованием нерастворимого осадка иодида меди CuI. Выделенный при этом свободный иод титруется тиосульфатом: Сu2+ + I- + е = CuI 2 I- - 2е = I2
Стандартный окислительно-восстановительный потенциал системы Cu2+/Cu+ равен 0, 17 В, а системы I2/2 I- - 0, 54 В. Значения этих величин указывают на то, что реакция восстановления меди (II) иодид -ионом не может идти, поскольку иод является более сильным окислителем, чем медь (II). Следовательно, реакция должна протекать в направлении, обратном наблюдаемому в действительности. Протекание реакции слева направо объясняется образованием труднорастворимого соединения CuI (Пр (CuI) =1, 1∙ 10-12). Поскольку концентрация свободных ионов меди (I) в растворе должна быть очень мала, это приводит к повышению окислительного потенциала системы. Оценим количественно это влияние, рассчитав изменение окислительного потенциала системы Сu2+/Сu+ в начале титрования. Предположим, что в 0, 1 М раствор соли меди добавили перед иодометрическим определением 0, 1 М иодид калия. Концентрация ионов меди (I) в момент образования осадка может быть вычислена из значения величины Пр(Сu I) [Сu+]= Пр(СuI)/[I-] = 10-12/10-1 =10 -11моль/л. Эта величина позволяет оценить величину окислительно-восстановительного потенциала системы Cu2+/Cu+ на основании уравнения Нернста E(Cu2+/Cu+) = E°(Cu2+/Cu+) + 0, 059 lg(Cu2+/Cu+) = 0, 17 + 0, 059 lg(10-1/10-11) = 0, 75 В. В момент достижения равновесия потенциал системы Cu2+/Cu+ возрастает до значения 0, 88 В. Следовательно, образование малорастворимого иодида меди приводит к образованию системы (Сu2+ + I-) / CuI с величиной стандартного окислительно- восстановительного потенциала 0, 88 В, и реакция взаимодействия ионов меди(П) с иодид-ионами протекает практически до конца. Титрование проводится при рН в пределах 2 - 4: в более щелочных средах возможно образование ионов CuOH, замедляющих окисление иодид-ионов; в более кислых средах становится возможным окисление иодида кислородом. Из элементов, обычно сопутствующих меди в природных соединениях, мешают ее иодометрическому определению железо, мышьяк и сурьма. Влияние железа устраняют связыванием в комплекс фторид- или пирофосфат-ионами. Поскольку комплексные соединения этих ионов с железом (III) более устойчивы, чем с железом (II), то потенциал этой системы падает до значения, при котором окисление иодид-иона становится уже невозможным. Мышьяк (III) и сурьма(Ш) окисляются свободным иодом. Реакция протекает количественно при рН 3, 5 хотя равновесие устанавливается медленно. Поэтому в процессе растворения пробы мешающее влияние мышьяка и сурьмы устраняют переведением в состояние окисления +5. Обычно с этой целью для растворения сплавов и руд используется горячая концентрированная азотная кислота. Окисление иодид-ионов мышьяком и сурьмой в степени окисления +5 происходит только в сильно кислой среде. При рН> 3 влияние этих элементов можно устранить. Но при рН> 4 медь (II) не полностью окисляет иодид-ионы. Поэтому в присутствии мышьяка и сурьмы определение меди можно вести при рН в интервале 3-4.
|