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Titolazioni iodometriche

Le titolazioni iodometriche rientrano nel vasto campo delle titolazioni ossidimetriche in cui viene utilizzata la proprietà  di ridursi di un analita.

La iodometria si basa sull’ossidazione dello ioduro in iodio elementare secondo la semireazione:

2 I^– ⇌ I₂ + 2e^–
per la quale il potenziale normale di riduzione E° = – 0.53 V

La iodometria viene usata nella determinazione di agenti ossidanti e viene condotta in due stadi:

Primo stadio:

Nel primo stadio avviene la reazione tra ioduro e un agente ossidante come permanganato, bicromato, perossidi ecc. secondo lo schema generale:

KI + agente ossidante → I₂ + stato ridotto

Ad esempio:

6 KI + K₂Cr₂O₇ + 7 H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + 4 K₂SO₄ + 7 H₂O + 3 I₂

Nella reazione lo iodio è passato da numero di ossidazione -1 a numero di ossidazione zero mentre il cromo è passato da numero di ossidazione + 6 a numero di ossidazione +3

Secondo stadio:

Nel secondo stadio lo iodio ottenuto nel primo stadio viene titolato con una soluzione di tiosolfato di sodio che viene trasformato in tetrationato.

Il punto finale della titolazione viene evidenziato da un indicatore specifico ovvero la salda d’amido che va aggiunta poco prima del punto finale ovvero quando la colorazione giallo-marrone dello iodio è diventata appena visibile. La soluzione si colora di blu in quanto l’amilosio contenuto nella salda d’amido forma un composto di adsorbimento di colore blu.

Quando tutto lo iodio si è trasformato in ioduro la colorazione blu scompare. La reazione che avviene è la seguente:

I₂ +2 Na₂S₂O₃ → 2 NaI + Na₂S₄O₆

Esempio

Tra le titolazioni iodometriche vi è la determinazione dello ione Cu²⁺

Il potenziale normale di riduzione del sistema rame (II) – Rame (I) relativo alla semireazione di riduzione:

Cu²⁺ + 1 e^– → Cu⁺

è pari a E° = + 0.17 V che, confrontato con quello del sistema Iodio-Ioduro relativo alla semireazione di riduzione:

I₂ + 2 e^– → 2 I^–

che è pari a E° = + 0.54 V

indurrebbe a ritenere che la reazione spontanea è:

I₂ + 2 Cu⁺ → 2 I^–  + 2 Cu²⁺ dal momento che il potenziale della reazione vale 0.54 – 0.17 = 0.37 V

Ciò nonostante la reazione che decorre è la seguente:

4 I^–  + 2 Cu²⁺ → I₂ + 2 CuI

dal momento che lo ioduro di rame (I) CuI è un elettrolita poco solubile ( K_ps = 10^-12). Ciò implica che la concentrazione dello ione Cu⁺ in soluzione è molto bassa e il potenziale standard della semireazione Cu²⁺ + 1e^–  Cu⁺ , in presenza di ioduro diviene più alto ( intorno a 0.88 V).

Lo iodio ottenuto viene titolato poi con tiosolfato.

Le condizioni operative della determinazione prevedono una soluzione debolmente acida ( pH ≅ 4-5) ottenuta aggiungendo ammoniaca e acido acetico in modo da ottenere una soluzione tampone.