氧化还原滴定法 下载本文

碘量法也是常用的氧化还原滴定方法之一。它是以滴定方法,其半反应式为:

?

的氧化性和的还原性为基础的

在水中的溶解度很小(溶液中,使

以?

),为增大其溶解度,通常将溶解在

配离子形式存在,其半反应式为:

由于两者标准电位相差很小,为了简便,习惯上仍以前者表示。 是较弱的氧化剂,只能与较强的还原剂作用;而用而被氧化为

。因此,可利用

是中强还原剂,能与许多氧化剂作

的还原

的氧化性直接测定较强的还原剂,也可以利用

性被氧化剂氧化析出碘,再用硫代硫酸钠溶液的体积,可间接地计算出氧化性物质的含量。因此,碘量法又分为直接碘量法和间接碘量法。

(1) 直接碘量法(又称碘滴定法)

电位比强的还原剂,如

低的还原性物质,可以直接用、

的标准溶液滴定的并不多,只限于较

等等。

直接碘量法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。如果pH>9就会发生下列反应:

当用直接碘量法测定硫代硫酸钠含量时,需在中性或弱酸性溶液中进行。因为在强碱性溶液中除

生成

外;

将会发生下述副反应:

溶液会发生分解:

反应才如下:

如果在强酸性溶液中,

只有在中性或弱酸性溶液中

根据碘滴定液消耗的体积即可计算出硫代硫酸钠的含量。 (2)间接碘量法(又称滴定碘法)

电位比碘,然后用

高的氧化性物质,可在一定的条件下,用碘离子来还原,产生定量的标准溶液来滴定析出的

的反应如下:

,这种方法,叫间接碘量法或称为滴定碘法。

例如用间接碘量法测定

根据硫代硫酸钠标准溶液的浓度和消耗的体积,可计算出物质的含量。

2.反应条件和滴定条件

间接碘量法的反应条件和滴定条件非常重要,滴定时必须掌握,具体如下:

(1)溶液pH值的影响

之间的反应必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中,

将会发生下述副反应:

而且,

在碱性溶液中还会发生岐化反应:

溶液会发生分解:

所氧化:

如果在强酸性溶液中, 同时,

在酸性溶液中也容易被空气中的

(2)过量

的作用 形成

,以增大

的溶解度,降低

的挥发性,提高淀粉指示剂的灵敏度。

此外,加入过量的

(3)温度的影响

,可以加快反应的速度和提高反应的完全程度。

碘量法应在室温下进行,因为升高温度会增大在保存

的挥发性,降低淀粉指示剂的灵敏度。

的分解。

溶液时,室温升高会增大细菌的活性,加速

(4)光线的影响 光线照射能加速

被空气氧化,所以滴定应避光;碘离子和氧化剂反应析出碘的过

分钟,使反应完全后,再立即用

程较慢,一般应盖上碘瓶盖,在暗处放置进行滴定(避免

的挥发和

被空气氧化)。

综上所述,间接碘量法误差主要来源是以下措施予以减免:防止

的挥发和被空气中的

倍的的挥发。

氧化。通常采取,增大

的溶解

挥发的方法是①加入比理论量大

度;②室温下进行;③在碘瓶中操作,快滴慢摇,以减少 防止

被空气氧化的方法①降低酸度;②防止阳光直射;③滴定前的反应完全后立

与空气的接触。

即滴定,快滴慢摇,以减少

3.标准溶液 (1)

碘标准溶液的配制

碘是以升华法制得的具有光泽的片状结晶,易挥发,有腐蚀性,不宜在分析天平上称量,故通常仍用间接法配制。碘在水中的溶解度很小,又容易挥发,所以通常将它溶解在浓的

溶液里,使

形成

络合物,溶解度大大提高,挥发性大为降低,而电位却

无显著变化。为了防止碘标定时在碱性溶液中发生自身氧化还原反应、中和硫代硫酸钠液中作稳定剂的碳酸钠和去掉碘中微量

杂质,配制碘液时应加入少量盐酸。另外,为了防

止少量未溶解的碘影响浓度,配制后还需用垂熔玻璃滤器滤过后再标定。 碘液有腐蚀性,应避免与橡皮塞、软木塞等有机物接触;见光、受热时应置玻璃塞的棕色玻瓶中,密闭,在暗凉处保存。

(2)

碘标准溶液的标定

易氧化,故

标定碘溶液的浓度,可由准确浓度的硫代硫酸钠标准溶液用比较法测得,也可用基准物质进行标定。 碘溶液浓度的标定,常用升华法精制的三氧化二砷(俗称砒霜,剧毒!)作为基准物质。三氧化二砷难溶于水,可加氢氧化钠溶液使生成亚砷酸钠而溶解。

然后用盐酸中和过量的碱,并加入其反应式如下:

(3)

硫代硫酸钠标准溶液的配制

使溶液呈弱碱性(

),再用碘液滴定,

为无色晶体,一般均含有少量、、等杂质。因

此,不能用直接法配制。硫代硫酸钠液不稳定,容易分解,其原因是:

①嗜硫细菌的作用

?

这是硫代硫酸钠分解的主要原因。

②溶解在水中

的作用

?

③与空气中的氧作用

由于以上原因,配制时应用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解硫代硫酸钠,以除去水中的O2、CO2和杀死嗜硫细菌;加入少量碳酸钠,使溶液呈碱性,既可抑制嗜硫细菌生长,又可防止硫代硫酸钠分解;放置半月后。在实际配制时,为了得到更稳定的溶液,一般放置一个月后再滤除S,标定。

(4)

硫代硫酸钠标准溶液的标定

标定硫代硫酸钠液的基准物质很多,如重铬酸钾、碘酸钾、溴酸钾、亚铁氰化钾等。常用K2Gr2O7,因其性质稳定,易于精制,在酸性溶液中和碘化钾作用生成定量碘,利用生成的碘和硫代硫酸钠滴定液反应,即可计算出Na2S2O3溶液的浓度。这种标定方法是间接碘量法的应用,其反应式为:

具体标定时应注意如下几个问题:

①控制溶液的酸度和温度 提高溶液的酸度和温度,可加快反应速度,但酸度和温度太高,

容易被空气氧化。一般酸度在

,液温在

以下为宜。

②加入过量KI 加入过量KI可提高K2Gr2O7与KI 反应的速度,但反应速度仍较慢,应将其置于碘瓶中,水封,放置暗处10分钟后,再用待标定的硫代硫酸钠液滴定。

③滴定前需将溶液稀释 这样既可降低溶液酸度,减慢

3+

被空气氧化的速度,又可

使Na2S2O3的分解作用减小;而且稀释后还可降低Gr的浓度,使其绿色(减弱)变浅,便于观察终点。

④正确判断滴定终点 为防止大量碘被淀粉吸附得较牢,使标定结果偏低,应滴定至近终点、溶液呈浅黄绿色时,再加入淀粉指示剂。