Методы окислительно-восстановительного титрования

Известно несколько десятков различных методов ОВ-титрования. Их классифицируют по разным признакам.

Классификация по характеру титранта:

• 1) оксидиметрия — титрантом является окислитель (КМп0₄, К₂Сг₂0₇ и др.);
• 2) редуктометрия — в качестве титранта используется восстановитель (KI, Na₂S₂0₃).

Классификация по природе реагента, взаимодействующего с определяемым веществом. Название метода зависит от названия реагента.

1. Перманганатометрия (КМп0₄—титрант). Перманганат калия (КМп0₄) проявляет окислительные свойства в различной среде:

При сравнении ОВ-потенциалов видно, что наиболее активно перманганат калия проявляет окислительные свойства в кислой среде. Кроме того, в кислой среде в процессе титрования анализируемого раствора восстановителя малиново-фиолетовая окраска иона Мп0₄ исчезает при переходе в Мп²⁺. В точке эквивалентности избыточная капля раствора КМп0₄ окрашивает титруемый раствор в розовый цвет. Индикатором является сам титрант — перманганат калия. При титровании в щелочной или нейтральной среде перманганат-анион восстанавливается до Mn (IV). При этом выпадает бурый осадок Mn0₂i, на фоне которого затрудняется определение точки эквивалентности. Следовательно, лучшей средой при титровании в перманганатометрии является кислая (H₂S0₄).

2. Дихроматометрия (титрант К₂Сг₂0₇). В кислой среде дихроматанион восстанавливается до Сг³⁺:

Как видно, для К₂Сг₂0₇ характерен более низкий потенциал (ф° = 1,33 В), чем для КМп0₄ в кислой среде (ф° = 1,51 В). Поэтому окислительные свойства К₂Сг₂0₇ несколько слабее окислительных свойств КМп0₄. Но дихромат калия имеет свои достоинства:

• — из него можно готовить первичный стандартный раствор;
• — дихромат калия не окисляет хлорид-ионы, поэтому возможно титрование в присутствии НС1;
• — раствор устойчив при хранении.

Индикатором дихроматометрии служит дифениламин, окрашивающий раствор в синий цвет при малейшем избытке дихромата.

3. Иодометрия — метод ОВ-титрования, основанный на реакции взаимодействия иодид-ионов с окислителем Ох, приводящей к образованию иода и восстановителя:

Иодид-ионы относятся к хорошим восстановителям, но растворы иодидов неустойчивы при хранении, окисляются кислородом воздуха и в качестве титрантов не применяются. В качестве титранта используется стандартный раствор тиосульфата натрия Na₂S₂0₃.

К анализируемому раствору определяемого окислителя прибавляют избыток иодида калия. Выделяющийся иод оттитровывают стандартным раствором тиосульфата натрия:

Количество израсходованного титранта Na₂S₂0₃ эквивалентно количеству образовавшегося иода и, следовательно, количеству определяемого окислителя Ох, взаимодействовавшего с иодид-ионами.

В качестве индикатора в иодометрии обычно используют свежеприготовленный 1%-ный раствор крахмала.

Из других методов редоксметрии находят применение: броматометрия (титрант бромат калия КВг0₃); бромометрия (титрант бром Вг₂); иодатометрия (титрант йодат калия КЮ₃); нитритометрия (титрант нитрит натрия NaN0₂); цериметрия (титрант сульфат церия (IV) Ce (S0₄)₂); ванадатометрия (титрант ванадат аммония NH₄V0₃).