Иодометрия

Иодометрическое титрование основано на реакциях восстановления иода до иодид-ионов и окисления иодид-ионов до иода:

I₂ + 2e^– ↔ 2I^–.

Раствор иода готовят путем растворения очищенного возгонкой иода в иодиде калия. При этом образуется растворимый комплексный ион I₃^–. Редокс-потенциал пары I₃^–/3I^– Е⁰ = 0,54 В. Благодаря этому, возможно иодометрическое определение как окислителей, так и восстановителей. В качестве второго рабочего раствора в иодометрии используют раствор тиосульфата натрия, количественно реагирующего с иодом в среде от слабокислой до слабощелочной.

Для определения точки эквивалентности используют свойство иода окрашивать раствор крахмала (1 %-ый) в синий цвет.

Иодометрическое определение восстановителей, для которых стандартный окислительно-восстановительный потенциал менее 0,54 В, проводится прямым титрованием рабочим раствором иода. Например:

2S₂O₃^2– – 2ē = S₄O₆^2– E⁰ = + 0,08 B,

SO₃^2– + H₂O – 2 ē = SO₄^2– + 2H⁺ E⁰ = – 0,93 B,

Sn²⁺ – 2 ē = Sn⁴⁺ E⁰ = – 0,14 В.

При невыполнении условий прямого титрования восстановителей проводят обратное титрование, добавляя к определяемому восстановителю раствор иода в избытке, а остаток иода титруют рабочим раствором Na₂S₂O₃ по реакции:

I₂ + 2S₂O₃^2– = S₄O₆^2– + 2I^–.

Таким образом определяют например аскорбиновую кислоту.

Иодометрическое определение окислителей, для которых стандартный потенциал выше 0,54 В, проводится титрованием по методу замещения. Заместителем является иод, выделяющийся в эквивалентном окислителю количестве после добавления к нему избытка иодида калия. Например, в иодометрии важна реакция окисления иодида дихроматом, используемая при стандартизации рабочего раствора Na₂S₂O₃:

Cr₂O₇^2–+ 14H⁺ + 6I^– = 2Cr³⁺ + 3I₂ + 7H₂O.

Методом замещения проводят также определение кислот, согласно реакции:

6H⁺ + IO₃^– + 5I^– = 3I₂ + 3H₂O.

Выделившийся иод оттитровывают раствором тиосульфата.

Растворы иода неустойчивы и изменяют свой титр при хранении вследствие: а) летучести иода; б) его способности окислять различные органические вещества, присутствующие в воде; в) окисления I^– кислородом воздуха, которое усиливается на свету в кислой среде:

4I^– + O₂ + 4H⁺ = 2I₂ + 2H₂O.

Условия иодометрического титрования ограничиваются тем, что в кислой среде неустойчив тиосульфат, а в щелочной (рН > 8,5) протекают реакции диспропорционирования иода.