Сущность редоксиметрии и методы редоксиметрии

Редоксиметрия (оксидиметрия), группа методов количественного химического анализа, основанных на применении окислительно-восстановительных реакций. Современная редоксиметрия разделяется (по названию химических соединений, содержащихся в стандартных растворах) на ряд методов: иодометрия (йод или тиосульфат натрия), перманганатометрия (перманганат калия), хроматометрия (бихромат калия), броматометрия (бромат калия), титанометрия (хлорид или сульфат трёхвалентного титана), цериметрия (сульфат четырёхвалентного церия) и др. Для установления конечной точки титрования (точки эквивалентности) обычно в Редоксиметрии. используются специфические индикаторы: в йодометрии — крахмал, в хроматометрии — дефениламин, в цериметрии — ферроин и т. д. Применение потенциометрии для установления точки эквивалентности значительно расширяет область оксидиметрических определений. Число методов Редоксиметрии продолжает увеличиваться за счет применения новых реагентов: калия гексацианоферриата, аскорбиновой кислоты, ацетада свинца (IV), гипогалогенидов и др. Редоксиметрия широко применяется для анализа неорганических и органических веществ и является наиболее распространенным видом титриметрических определений. В титриметрических методах этого типа используются реакции окисления-восстановления, сопровождающиеся переносом электронов от одних частиц (молекул, ионов) к другим. При протекании этих реакций меняются окислительно-восстановительные потенциалы реагирующих веществ.

Из большого числа окислительно-восстановительных реакций для химического анализа используют только те реакции, которые:

ь протекают до конца;

ь проходят быстро и стехиометрично;

ь образуют продукты определенного химического состава (формулы);

ь позволяют точно фиксировать точку эквивалентности;

ь не вступают в реакцию с побочными продуктами, присутствующими в исследуемом растворе.

Наибольшее практическое применение нашли методы титрования с применением в качестве титрантов растворов окислителей. Такие методы титрования иногда называют оксидиметрией.

Для расчетов в титриметрических методах с использованием окислительно-восстановительных реакций необходимо знать молярные концентрации и массы эквивалентов.

Эквивалент вещества (молекулы, атома, иона) в реакциях окисления-востановления — условная частица, приходящаяся на один принятый или отданный электрон.

Молярная масса эквивалента вещества — масса одного моля эквивалентов этого вещества.

Разберем подробно несколько методов редоксиметрии:

· Хроматометрия. Определение основано на использовании растворов дихромата или хромата калия K₂Cr₂O₇, а иногда триоксида хрома.

Конечную точку титрования устанавливают с помощью внутренних окислительно" восстановительных индикаторов, реже — с помощью внешних индикаторов, например, AgNO₃, K₃[Fe (CN)₆], образующих окрашенные осадки с избытком титранта, или по появлению окраски ионов Cr^VI. Дихроматометрию применяют для определения Fe^II, Te^IV, W^III, Mo^III, Sn^II, Ti^III, V^IV, SO₃²-, Fe (CN)₆⁴-, органических веществ (гидрохинона, аскорбиновой кислоты и др.).

• · Броматометрия. Метод основан на использовании реакций окисления раствором бромата калия KBrO₃ в кислой среде. Конечную точку титрования устанавливают с помощью окислительно-восстановительных индикаторов по появлению желтой окраски брома, образующегося при взаимодействии избытка BrO₃^- в кислой среде, а также потенциометрически или фотометрически. Используют для анализа непредельных органических соединений по реакции с бромом (бромное число).
• · Нитритометрия. За основу метода взяты окислительно-восстановительные, диазотирующие и нитрозирующие свойства NaNО₂ (в кислой среде).
• · Бромид-броматометрия. Применяется смесь бромида и бромата калия в кислой среде.
• · Иодометрия. Используют либо прямое тирование раствором иода, либо косвенное титрование тиосульфатом после реакции аналита с иодидом калия.
• · Перманганатометрия. Перманганат калия — один из наиболее широко применяемых стандартных окислителей. Разнообразие возможных продуктов реакции может иногда приводить к неопределенности стехиометрии окисления перманганатом. К тому же его растворы не очень устойчивы, разложение растворов ускоряется на свету, при нагревании, под действием кислот, оснований ионов марганца (II) и диоксида марганца. В связи с этим часто используют обратное титрование с перманганат" ионом. Перманганатометрию применяют для определения широкого круга восстановителей неорганического и органического происхождения. В качестве титранта используют перманганат калия (при прямом титровании) либо соль Мора для титрования избытка перманганата калия с аналитом (при обратном титровании).