Перманганатометрия және иодиметрия

Дә рістің жоспары:

1.Перманганатометриялық титрлеу.

2.Иодиметриялық титрлеу.

3.Акваметрия.

Иодиметрия ә дісінің негізінде бос иодтың иодид-иондарғ а дейін тотық сыздану жә не иодид-иондардың бос иодқ а дейін тотығ у реакциялары жатыр. Сулы ерітінділерінде І₂ иодид-иондармен І₃^- кешені тү рінде болады. Сондық тан да иодтың қ атысындағ ы жартылай реакцияларды келесі тү рде жазады:

І₃^- + 2е^- ® 3І^-; 3І^- - 2е^- ® І₃^-; Е⁰(І₃^-/3І^-)= +0, 535 В

Бұ л ә діспен тотық тырғ ыштарды да, тотық сыздандырғ ыштарды да анық тауғ а болады. Иодиметриялық титрлеуді бейтарап ортада жү ргізеді, себебі қ ышқ ыл ортада КІ-ді НІ қ ышқ ылын тү зеді. Бұ л қ ышқ ыл сә уленің ә серіне тұ рақ сыз жә не бос І₂-ты бө леді. Қ атты сілтілік ортада І₂ сілтілермен ә рекеттесіп гипоиодидтерді тү зеді:

І₃^- + 2ОН^- Û ІО^- + 2І^- + Н₂О

+0, 535 В-тан анағ ұ рлым жоғ ары потенциалы бар тотық тырғ ыштар, мысалы, KMnO₄, K₂Cr₂O₇, KIO₃ иодидтерді бос иодқ а дейін тотық тыруғ а қ абілетті. Потенциалдары анағ ұ рлым тө мен заттар, мысалы, Na₂S₂O₃, CuCl₂, SnCl₂, Na₂SO₃ иодты иодид иондарғ а дейін тотық сыздандырады. Na₂S₂O₃ ерітіндісін бос иодты титрлеу ү шін қ олданады:

I₃^- + 2S₂O₃^2- ® 3I^- + S₄O₆^2-

2S₂O₃^2- ® S₄O₆^2- + 2e^-

I₃^- + 2e^- ® 3I^-

Бұ л реакцияны жү ргізгенде І₂ иодид-иондарғ а дейін (І^-) тотық сызданады, ал S₂O₃^2- иондары тетратионат-иондарғ а (S₄O₆^2-) дейін тотығ ады. Иодиметриялық титрлеуде титранттардың екі тү рі қ олданылады: 0, 1 жә не 0, 01 н. иодтың жә не 0, 1 жә не 0, 01 н. Na₂S₂O₃ ерітінділері. Реакция иодтың молекуласының жә не тиосульфат-ионның екі молекуласының арасында екі электронның берілуімен жү ретіндігінен иодтың эквиваленті оның салыстырмалық атомдық массасына (253, 8/2=126, 9), ал натрийдің тиосульфатының салыстырмалық молекулярлық массасына (248, 2) тең болады. Суда иод аз ериді. Сондық тан да оның ерітіндісін ә зірлеу ү шін иодтың суда иодидтермен кешендерді ([I₃]^- жә не [I₅]^-) тү зу қ абілетін пайдаланады:

І- + І₂ ® [I₃]^-

Иодтың ө лшемін есептегеннен шамалы артық тау алады. Себебі саудадағ ы иодтың қ ұ рамында қ оспалар болуы мү мкін. Иодты сублимациялау арқ ылы тазалауғ а болады. Сонымен қ атар иод ұ шқ ыш. Сондық тан да онымен жұ мыс жасағ анда тез қ имылдау керек. Жә не мойны тығ ындалатын бюкспен жұ мыс істеу керек. Иодтың ө лшемін КІ-тің концентрлік ерітіндісінде ерітіп (50 см³ суғ а КІ-нің 36 г), соң ынан ерітіндінің кө лемін колбада белгіге дейін сумен жеткізеді. Ә зірленген иодтың ерітіндісінің нормалдылығ ын 0, 1 н натрийдің тиосульфатының (Na₂S₂O₃) ерітіндісімен иодтың ерітіндісінің 20 см³ кө лемін титрлеу арқ ылы белгілейді. Индикатор ретінде крахмалдың ерітіндісін пайдаланады. Титрлеу аяқ талғ ан кезде қ оспадағ ы кө к тү с тү ссізденеді.

Натрийдің тиосульфатының ерітіндісін 0, 1 моль/дм³ мө лшерінде ә зірлейді. Ол ү шін ө лшемді судың жартысындай кө лемде ерітіп, оғ ан тұ рақ тандырғ ыш ретінде натрийдің карбонатының (Na₂CO₃) 0, 1 г-мын қ осып (1 дм³ ерітіндіге есептегенде), ө лшемдік колбаның белгісіне дейін сумен жеткізеді. Себебі натрийдің тисульфаты ауаның қ ұ рамындағ ы оттегімен жә не кө мір қ ышқ ыл газымен оң ай ә рекеттеседі:

2Na₂S₂O₃ + О₂ Û 2Na₂SO₄ + S (т)

Na₂S₂O₃ + H₂CO₃ Û NaHSO₃ + NaHCO₃ + S (т)

Натрийдің карбонатының қ атысында бұ л реакциялар баяулайды. Ә зірленген соң натрийдің тиосульфатының ерітіндісін тұ рақ тандыру ү шін 7-10 кү нге қ араң ғ ы жерге қ алдырады жә не соң ынан калийдің бихроматы бойынша стандарттайды.Ол ү шін калийдің бихроматының нақ ты ө лшемін суда ерітіп КІ-нің артық мө лшерін қ осады. Олар ө зара эквиваленттік тү рде ә рекеттескенде иод бө лініп шығ ады. Оны натрийдің тиосульфатымен титрлейді:

K₂Cr₂O₇ + 6KI + 7H₂SO₄ Û Cr(SO₄)₃ + 4K₂SO₄ + 7H₂O + 3I₂

Бұ л реакцияда дихромат-ион 6 электронды қ абылдайды, сондық тан да Э(K₂Cr₂O₇)=294, 22/6=49, 03.

Иодтың жә не натрийдің тиосульфатының ерітінділері тұ мсық тары тығ ындалып, қ араң ғ ы жерде сақ талады жә не белгілі уақ ыт аралығ ында олардың концентрациялары тексеріледі.

Иодиметрия ә дісінің индикаторы – еритін крахмалдың 1 %-дық ерітіндісі; оны ә зірлеу ү шін 1 г крахмалды келіде 5 см³ сумен ысқ ылайды жә не оны қ айнап тұ рғ ан 100 см³ суғ а тө гіп араластырады. Қ оспаны 2-3 минут қ айнатқ ан соң салқ ындатады. Бұ л ерітіндіні 2-3 кү н аралығ ында қ олдануғ а болады. Одан соң ерітінді бұ зылады. Оны тұ рақ тандыру ү шін салицил қ ышқ ылын немесе мырыштың хлоридін (1 г) қ осады. Қ олдануғ а жарамды крахмалдың ерітіндісі (5 см³) 0, 1 н. иодтың 2 тамшысын қ осқ анда кө к тү с береді. Басқ а жағ дайда крахмалдың ерітіндісі жарамсыз болып табылады.

Бақ ылау сұ рақ тары:

1.Перманганатометрияда қ олданылатын титранттың титрін белгілі уақ ыт аралығ ында тексеріп тұ ру керек. Неге?

2.Темірдің мө лшерін анық тау ү шін перманганатометрияны қ олдануғ а болады ма?

3.Иодиметрияны қ андай заттарды титрлеуге қ олданады?

4.Акваметрияны иодиметрияның бір тү рі деп қ арастырады. Неліктен?

№ 11-12 дә ріс