II. Chuẩn độ Fe2+ bằng dung dịch K2Cr2O7 1.Cơ sở phương pháp
1. Cơ sở phương pháp: Dùng một lượng xác định dung dịch chuẩn K2Cr2O7 để oxihoá lượng dư KI thành I2 và chuẩn độ I2 sinh ra bằng dung dịch Na2S 2O3 với chất chỉ thị hồ tinh bột Từ
nồng độ và thể tích của K2Cr2O7 có thể xác định được nồng độ của dung dịch thiosunfat.
Phản ứng chuẩn độ: K2Cr2O7 + 6KI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3 I2 + 4K2SO4 + 7H2O (*) 2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI (**)
Điều kiện tiến hành phản ứng:
- Vì E0 I2/2I− không lớn, nhiều phản ứng là thuận nghịch nên phải tìm các điều kiện thích
hợp cho phản ứng xảy ra hoàn toàn.
- Phản ứng được tiến hành trong môi trường axit yếu đến kiềm yếu. Môi trường axit yếu
để đảm bảo lượng axit đủ cho phản ứng (*).
+ Nếu môi trường quá axit (axit mạnh): axit làm tăng cường phản ứng oxi hóa giữa O2
không khí và I−
4I- + O2 + 4H+ = 2I2 + 2H2O tạo ra thêm I2 gây sai số phân tích
+ Nếu môi trường quá kiềm (kiềm mạnh): I2 sinh ra sẽ tác dụng với kiềm
I2 + NaOH = NaIO + NaI + H2O
IO− là chất oxi hóa mạnh hơn I2 nó oxi hóa được Na2S2O3 đến Na2SO4 nên làm sai lệch đương lượng của phản ứng:
S2O32− + 4IO− + H2O = 4I− + 2SO42− + 2H+
Do phản ứng phụ này, kết quả phân tích sẽ không chính xác. Vì vậy phải giữ pH < 9
- Chuẩn độ nguội vì iot là chất dễ bay hơi, mặt khác hồ tinh bột sẽ kém phản ứng với iot khi đun nóng, điều đó dẫn đến giảm độ nhạy.
- Cần dùng khá dư KI (Vì độ tan I2 trong nước khá nhỏ nên khi chuẩn độ các chất oxi hóa
(tạo ra I2), KI dư sẽ hòa tan I2 tạo phức [KI3] ). Lưu ý: sự tạo thành hợp chất này không
ảnh hưởng gì đến quá trình định phân vì phản ứng tạo phức [KI3] thuận nghịch , [KI3] sẽ bị phân hủy dần giải phóng I2 vào dung dịch. KI dư còn có tác dụng thúc đẩy cho phản ứng (*) xẩy ra hoàn toàn ( để đảm bảo K2Cr2O7 phản ứng hoàn toàn, I2 sinh ra đại diện
cho toàn bộ lượng K2Cr2O7).
- Dù dùng KI dư (và axit khi cần) vận tốc giữa chất oxi hóa thường không lớn, vì vậy sau
khi thêm chất oxi hóa phải đợi một thời gian.
- Trước khi chuẩn độ cần để dung dịch trong bóng tối để hạn chế phản ứng phụ:
4I- + O2 + 4H+ = 2I2 + 2H2O phản ứng xẩy ra nhanh nếu có ánh sáng kích
thích, tạo ra thêm I2 gây sai số phân tích
- Đối với trường hợp định phân I2 thoát ra trong phản ứng, chỉ được thêm hồ tinh bột khi I2 đã tác dụng gần hết (dung dịch có mầu vàng nhạt) Nếu thêm hồ tinh bột khi I2 còn nhiều,
hợp chất giữa Iốt và hồ tinh bột tạo ra nhiều. Do hồ tinh bột có cấu trúc dạng xoắn nên quá trình giải hấp I2 chậm, phản ứng chậm với Na2S2O3 do đó dễ định phân quá điểm tương đương.