碘量法讲稿1024

1、氧化还原滴定法-碘量法讲义同学们，今天我们要学习的内容是氧化还原滴定中的碘量法。大家都知道，每天吃的食盐中就加入了碘，叫做碘盐，是为了防治碘缺乏病，俗称大脖子病，另外我们去医院打针的时候，医生经常用碘酒消毒，今天呢，我们将学习碘的另一种用途：应用碘量法测定化学原料药及药用辅料的含量。那么，什么是碘量法呢？让我们先来了解一下碘有哪些性质？碘单质可以升华，具有挥发性和腐蚀性。碘单质具有氧化性，它是一种不太强的氧化剂，能与较强的还原剂发生还原反应；同时，I-还具有还原性，它又是一种不太弱的还原剂，能与许多氧化剂发生氧化反应。因此，碘量法就是利用碘的氧化性和I-的还原性进行氧化还原滴定的方法。该方法既

2、可测定还原剂，又可测定氧化剂。这是碘的半电池反应，单质碘得到2个电子后被还原。它的电极电位为0.5345V，但是单质碘在水中的溶解性非常小，又易挥发，通常将I2溶解于KI溶液中，使I2以络离子I3-形式存在，从而增大溶解度。相应的半电池反应为：I3-络离子得到2个电子被还原为3个I-，电极电位为0.5355V，二者电极电位很接近，为了简单并突出化学计量关系，仍通常使用第一式。根据教学大纲要求，同学们必须掌握碘量法的基本原理、重要的滴定反应、溶液的配置与标定及误差的产生来源及预防。现在我们将从以下六个方面来学习碘量法的相关内容。首先，我们来学习直接碘量法，凡电位低于碘的标准电极电位的还原性物质，

3、可用I2直接滴定，这种滴定方法称为直接碘量法。例如硫化物、亚硫酸盐、安乃近、乙酰半胱氨酸、维生素C等都可通过直接碘量法测定。直接碘量法只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行，如果溶液的pH9，就会发生副反应。在强酸性介质中I-发生氧化导致终点拖后；同时淀粉可水解成糊精导致终点不敏锐；在强碱性介质中I2发生歧化反应 凡是电位高于碘的标准电极电位的氧化性物质，我们可以采用间接碘量法进行测定。间接碘量法又分为置换碘量法和剩余碘量法。把过量KI加入待测液，I-被氧化成I2，再用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2，这种滴定方法称为置换碘量法。例如高锰酸钾、重铬酸钾、碘酸钾、双氧水、葡萄糖酸锑钠、漂白粉等均

4、可通过置换碘量法进行测定。加入定量过量的I2标准溶液，与某些还原性物质发生反应，待反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定剩余的I2，这种滴定方法称为剩余碘量法。例如甘汞、甲醛、焦亚硫酸钠、蛋氨酸等均可通过剩余碘量法进行测定。间接碘量法化学反应要求在中性或弱酸性溶液中进行，在碱性溶液中会有副反应发生。这是因为在碱性介质中，Na2S2O3被氧化成硫酸钠；在强酸性介质中，Na2S2O3被酸分解，生成单质硫的沉淀和SO2。在用碘量法进行测定的过程中，由于碘易挥发、而I-则易被氧化，不可避免的会产生误差，如果不对测定过程进行控制，由此产生的误差将会影响实验结果。针对碘易挥发和I-易被氧化的特性，预防的

5、方法主要就是防止碘挥发和I-被氧化。防止碘挥发的方法主要有1）加入过量KI形成I3-络离子，既减少了I2的挥发，又增加了碘在水中的溶解度；2）应在室温下进行滴定,温度过高将加快碘的挥发；3）在碘量瓶中进行滴定，快滴慢摇，接近终点再减慢滴定速度。溶液酸度越高，或者有某些催化剂存在时，空气氧化I-的速度会急剧增加，直射阳光也可以加速I-的氧化。防止I-被氧化的方法主要有1）控制溶液酸度；2）除去CU2+、NO3-等对I-氧化有催化作用的催化剂；3）滴定前不可久置，应避光放置。采用间接碘量法进行测定时，我们需要知道硫代硫酸钠标准溶液的准确浓度。那么，硫代硫酸钠标准溶液是如何配制的呢？硫代硫酸钠标准溶

6、液的配制只能用间接法配制。因为硫代硫酸钠溶液不稳定，水中的CO2可使硫代硫酸钠分解；生成的HSO3-虽然也有还原性，但它与I2反应的化学计量关系与S2O32-不同；水中的空气也可氧化硫代硫酸钠；水中存在的嗜硫细菌也可分解硫代硫酸钠。因此硫代硫酸钠的配制必须注意：1）用刚煮沸放冷的蒸馏水，以驱除水中残留的CO2和O2；2）加入少许Na2CO3使溶液呈弱碱性（pH=910），起到抑制细菌生长和防止Na2S2O3分解的作用；3）配好的溶液应储存于棕色瓶内，暗处放置至少一周，待其浓度稳定后再进行标定。若发现标准溶液变浑浊，应滤除S后再标定或重新配制。溶液配制完成后，怎么对溶液进行标定呢？Na2S2O3

7、溶液的标定可采用比较法，用已知浓度的I2标准溶液进行标定；也可用基准试剂（常用K2Cr2O7，KIO3，KBrO3，K3Fe(CN)6等），采用置换碘量法进行标定。该方法以K2Cr2O7最常用，K2Cr2O7先将I-氧化成I2，然后生成的I2再与配制好的Na2S2O3溶液反应，根据消耗的Na2S2O3溶液的体积及K2Cr2O7的称样量计算配制好的Na2S2O3溶液的浓度。采用直接碘量法进行测定时，我们需要知道碘标准溶液的准确浓度。碘标准溶液如何配制和标定呢? I2具有挥发性和腐蚀性，配制时应注意1）加入过量KI形成I3-络离子，既减少了I2的挥发，又增加了碘在水中的溶解度；2）加入少量盐酸，消

8、除碘中微量碘酸盐等杂质的影响；3）过滤后再标定；4）配好的碘液应储存于棕色瓶中，密闭阴凉处存放。标定I2标准溶液可用As2O3基准物质标定法和NaS2O3标准溶液比较法。As2O3难溶于水，可先溶于NaOH溶液，生成亚砷酸钠，然后用酸中和过量的碱。通常利用加入NaHCO3使滴定溶液pH保持在8左右。碘量法中通常用淀粉作为指示剂。淀粉溶液遇I2显深蓝色，反应可逆且非常灵敏。使用淀粉指示剂时应注意：1）应在室温下使用，高温会使淀粉指示剂的灵敏度降低；2）应使用直链淀粉，支链淀粉只能较松动地吸附I2，形成红紫色产物，不能用作指示碘量法的终点；3）应在弱酸性溶液中使用，此时I2和淀粉的反应最灵敏；4）

9、淀粉溶液容易腐败变质，应临用新配；5）直接碘量法，酸度不高时，应于滴定前加入，间接碘量法必须在临近终点前加入，因为当溶液中存在大量I2时，I2被淀粉表面牢固吸附，不易与Na2S2O3立即作用，导致终点迟钝。下面我们以具体的实例来巩固直接碘量法和间接碘量法的学习。例如测维生素C的含量，由于维生素C分子中的稀二醇基具有还原性，能被I2定量地氧化成二酮基，根据消耗的碘标准溶液的体积计算维生素C的含量。因此可以采用直接碘量法测定维生素C的含量。葡萄糖的醛基具有还原性，因此，在测定葡萄糖的含量时，可采用剩余碘量法。先将一定量的葡萄糖加入定量过量的碘标准溶液中，剩余未反应的碘再用Na2S2O3标准溶液滴定，可同时做空白滴定，既减少误差，又可从空白滴定与回滴的差数求出葡萄糖的百分含量。KIO3作为医药上防治地方甲状腺肿病的加碘剂或药剂，具有还原性，在酸性条件下可与KI反应定量生成单质碘，因此，我们可以采用置换碘量法来测定KIO3的含量，测定时把过量KI加到含KIO3的溶液中，待反应完全，用Na2S