ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
75
II.5. ИОДОМЕТРИЯ
II.5.1. Основы иодометрии
Основным веществом, применяемым в качестве окис-
лителя в иодометрии, является элементарный йод [E
0
(I
2
/2I
-
)
=+0.5345 В]. Иод окисляет все восстановители: SO
3
2-
, S
2
O
3
2-
, S
2-
, CN
-
, HCHO, SCN
-
, N
2
H
4
, AsO
3
3-
, Cr
3+
и др., окислитель-
ноосстановительный потенциал систем которых меньше
E
0
(I
2
/2I
-
).
Кристалический иод малорастворим в воде. Поэтому
обычно в качестве стандартного раствора применяют его
раствор в KI.
При растворении иода в растворе иодида калия обра-
зуются [I
3
]
-
-ионы:
I
2
+ I
-
↔ [I
3
]
-
Нормальный окислительно-востановительный по-
тенциал системы триодид-иодид равняется E
0
(I
2
/2I
-
) =
+0.5355 В, т.е. окислительно-восстановительные потен-
циалы систем I
2
/2I
-
и [I
3
]
-
/3I
-
можно практически считать
равными.
Принципиальную схему реакции, протекающей при
иодометрических определениях, можно представить сле-
дующим образом:
[I
3
]
-
+ 2е ↔ 3I
-
Следовательно, окислительно-восстановительный по-
тенциал этой системы не зависит от концентрации ионов
водорода, если реакции протекают в кислых растворах.
Однако многие вещества, содержащие в своем составе
атомы кислорода и вступающие в реакции с [I
3
]
-
, или I
-
, в
присутствии ионов водорода реагируют с образованием
нейтральных молекул воды. Например:
H
2
AsO
4
-
+ 2I
-
+ 3H
+
→ HAsO
2
+ 2H
2
O + I
2
76
Поэтому окислительно-восстановительные потенциалы та-
ких систем сильно зависят от [H
+
] раствора.
Применительно к реакции восстановления мышья-
ковой кислоты в мышьяковистую иодистоводородной ки-
слотой (или иодидами в кислой среде) влияние [H
+
] на ве-
личину потенциала рассматриваемой системы можно выра-
зить уравнением:
E (H
2
AsO
4
-
/HAsO
2
) =
=E
0
(H
2
AsO
4
-
/HAsO
2
)+(0.0591/2) lg[H
2
AsO
4
-
][H
+
]/[HAsO
2
]
В кислых растворах вследствие того, что окислитель-
но-восстановительный потенциал системы
H
2
AsO
4
-
↔ HAsO
2
сильно возрастает по сравнению с E ([I
3
]
-
/3I
-
), мышьяковая
кислота окисляет I
-
до элементарного иода, образующего с
избытком I
-
трииодид-ионы. По мере уменьшения [H
+
] уже в
слабокислых и нейтральных и, в особенности в щелочных
растворах
E (AsO
4
3-
/AsO
2
-
) < E ([I
3
]
-
/3I
-
)
и поэтому I
3
-
окисляет HAsO
2
в H
3
AsO
4
:
HAsO
2
+ I
2
+ 2H
2
O ↔ H
3
AsO
4
+ 2I
-
+ 2H
+
Следовательно, приведенные выше уравнения пред-
ставляют собой систему динамического равновесия, сильно
зависящего от рН раствора.
Основным веществом, применяемым в качестве вос-
становителя, в иодометрии является тиосульфат натрия, ко-
торый реагирует с иодом по уравнению:
2S
2
O
3
2-
+ I
2
→ S
4
O
6
2-
+ 2I
-
Тиосульфат применяют для титрования избытка иода,
добавляемого в процессе титрования некоторых восстано-
вителей, или иода, образующегося при взаимодействии ио-
дидов с окислителями, например:
Cl
2
+ 2I
-
→ 2Cl
-
+ I
2
75 76
Поэтому окислительно-восстановительные потенциалы та-
ких систем сильно зависят от [H+] раствора.
II.5. ИОДОМЕТРИЯ Применительно к реакции восстановления мышья-
ковой кислоты в мышьяковистую иодистоводородной ки-
II.5.1. Основы иодометрии слотой (или иодидами в кислой среде) влияние [H+] на ве-
Основным веществом, применяемым в качестве окис- личину потенциала рассматриваемой системы можно выра-
лителя в иодометрии, является элементарный йод [E0(I2/2I-) зить уравнением:
=+0.5345 В]. Иод окисляет все восстановители: SO32-, S2O32- E (H2AsO4- /HAsO2) =
, S2-, CN-, HCHO, SCN-, N2H4, AsO33-, Cr3+ и др., окислитель- =E (H2AsO4 /HAsO2)+(0.0591/2) lg[H2AsO4-][H+]/[HAsO2]
0 -
ноосстановительный потенциал систем которых меньше В кислых растворах вследствие того, что окислитель-
E0(I2/2I-). но-восстановительный потенциал системы
Кристалический иод малорастворим в воде. Поэтому H2AsO4- ↔ HAsO2
обычно в качестве стандартного раствора применяют его сильно возрастает по сравнению с E ([I3]-/3I-), мышьяковая
раствор в KI. кислота окисляет I- до элементарного иода, образующего с
При растворении иода в растворе иодида калия обра- избытком I- трииодид-ионы. По мере уменьшения [H+] уже в
зуются [I3]- -ионы: слабокислых и нейтральных и, в особенности в щелочных
I2 + I- ↔ [I3]- растворах
Нормальный окислительно-востановительный по- E (AsO43- /AsO2-) < E ([I3]-/3I-)
0
тенциал системы триодид-иодид равняется E (I2/2I ) = - и поэтому I3- окисляет HAsO2 в H3AsO4:
+0.5355 В, т.е. окислительно-восстановительные потен- HAsO2 + I2 + 2H2O ↔ H3AsO4 + 2I- + 2H+
циалы систем I2/2I- и [I3]-/3I- можно практически считать Следовательно, приведенные выше уравнения пред-
равными. ставляют собой систему динамического равновесия, сильно
Принципиальную схему реакции, протекающей при зависящего от рН раствора.
иодометрических определениях, можно представить сле- Основным веществом, применяемым в качестве вос-
дующим образом: становителя, в иодометрии является тиосульфат натрия, ко-
[I3]- + 2е ↔ 3I- торый реагирует с иодом по уравнению:
Следовательно, окислительно-восстановительный по- 2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I-
тенциал этой системы не зависит от концентрации ионов Тиосульфат применяют для титрования избытка иода,
водорода, если реакции протекают в кислых растворах. добавляемого в процессе титрования некоторых восстано-
Однако многие вещества, содержащие в своем составе вителей, или иода, образующегося при взаимодействии ио-
атомы кислорода и вступающие в реакции с [I3]- , или I-, в дидов с окислителями, например:
присутствии ионов водорода реагируют с образованием Cl2 + 2I- → 2Cl- + I2
нейтральных молекул воды. Например:
H2AsO4- + 2I- + 3H+ → HAsO2 + 2H2O + I2
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- …
- следующая ›
- последняя »
