一. 方法概要
1. 原理: 碘量法是利用的 I2 氧化性和 I- 的還原性為基礎的一種氧化還原方法.
基本半反應: I2 + 2e ⇌ 2 I-
I2 的 S 。20 ℃ 為 1.33´10-3 mol/L
而 I2 (水合) + I- ⇌ I3- (配位離子) K = 710
過量I-存在時半反應:I3- + 2e ⇌ 3 I-
2. 滴定方式
(1)直接滴定法——碘滴定法
I2 是較弱的氧化劑,凡是 E0’( E0 ) < 的物質都可用標準溶液直接滴定:
S2- 、S2O32- 、SO32-、As2O3 、Vc 等
滴定條件:弱酸 (HAc ,pH =5 )弱堿(Na2CO3 ,pH =8)性溶液中進行。
若強酸中: 4I- + O2 (空氣中) + 4H+ ⇌ 2I2 + H2O
若強堿中: 3I2 + 6OH- ⇌ IO3- + 5I- + 3H2O
(2)間接碘量法——滴定碘法
I- 是中等強度的還原劑。主要用來測定: E0’( E0 ) < 的氧化態物質:
CrO42-、Cr2O72-、H2O2、 KMnO4、IO3-、Cu2+、NO3- 、NO2-
例: Cr2O72- + 6I- +14H+ +6e ⇌ 2Cr3+ +3I2 +7H2O
I2 + 2 S2O32- ⇌ 2 I- + S4O62-
在一定條件下,用I-還原氧化性物質,然后用 Na2S2O3標準溶液滴定析出的碘。
(此法也可用來測定還原性物質和能與 CrO42- 定量生成沉淀的離子)
間接碘量法的反應條件和滴定條件:
① 酸度的影響—— I2 與 Na2S2O3 應在中性、弱酸性溶液中進行反應。
若在堿性溶液中:S2O32- + 4I2 + 10 OH- ⇌ 2SO42- + 8I- + 5H2O
3I2 + 6OH- ⇌ IO3- + 5I- + 3H2O
若在酸性溶液中: S2O32- + 2H+ ⇌ 2SO2 + S¯+ H2O
4I- + O2 (空氣中) + 4H+ ⇌ 2I2 + H2O
② 防止 I2 揮發
i ) 加入過量 KI(比理論值大 2~3倍)與 I2 生成 I3- ,減少 I2 揮發;
ii ) 室溫下進行;
iii) 滴定時不要劇烈搖動。
③ 防止 I- 被氧化
i) 避免光照——日光有催化作用;
ii) 析出 I2后不要放置過久(一般暗處5 ~ 7min );
iii) 滴定速度適當快。
3. 指示劑——淀粉——影響因素
(1)適用 pH : 2 ~ 9;
(2)直鏈淀粉;
(3)50% 乙醇存在時不變色;
(4)T ® 靈敏度 ¯ ;
(5)間接法滴定時近終點加入。
二. Na2S2O3和 I2 標準溶液的配制與標定
1. Na2S2O3
(1)配制: Na2S2O3常含有結晶水,易風化、易被CO2、O2 嗜硫菌等分解,需先配制,再標定。
(2)標定:用( K2Cr2O7 或 KBrO3 等)標定
注意事項:如果滴定至終點5min以上,溶液又呈藍色,則不影響分析結果;若終點后,溶液很快變藍,則說明 K2Cr2O7與 I- 作用不完全,應重做實驗!
2. I2 標準溶液
(1)配制:I2 + KI +少量水研磨后轉入棕色瓶后用水稀釋避光保存
(2)標定:用 Na2S2O3 標液比較或用基準物 As2O3 標定