Iodimetría

La yodimetría (a voltes iodimetría) és un método d'anàlisis químic volumètric que es basa en reaccions redox en les que el yodo s'utilisa com valorante de substàncies reductores relativament fortes. Com a dissolució patró s'utilisa una dissolució acuosa de yodo en yodur de potassi, en la que forma l'anión triyoduro, molt soluble en aigua. La valoració pot fer-se de forma directa utilisant almidó com a indicador. En este cas la dissolució patró s'afig, gota a gota, des de la bureta, fins a l'aparició del color blau característic del complex yodo-almidó. En alguns casos és convenient afegir una cantitat coneguda de dissolució patró de yodo en excés per a despuix valorar dit excés en dissolució patró de tiosulfato sòdic (valoració per reculada).^[1] En este cas la detecció del punt final es detecta d'igual modo que en les yodometrías.

No es deu confondre yodimetría en yodometría. La primera fa referència al método directe que utilisa yodo com a patró valorante per a la determinació de substàncies reductores, mentres que la segona és el método indirecte, en la que es valora el yodo produït entre un analito oxidant i el ion yodur.

Principi bàsics

El yodo és un agent oxidant relativament fort que pot ser utilisat per a la determinació de substàncies reductores. Les determinacions yodimétricas es basen en la reacció de reducció de yodo a yodur:

$I_{2} + 2 e^{-} \overset{- ⇀}{↽} 2 I^{-} (E o = + 0,5355 V)$

Esta reacció és ràpida i reversible, lo que ho fa molt útil en els métodos volumètrics de determinació de reductors (yodimetría) o de determinació indirecta d'oxidants (yodometría). Com a conseqüència d'esta reversibilidad és molt important evitar les dissolució fortament alcalinas, degut a que este mig és propici a la generació de reaccions de dismutación de l'I₂, que pot actuar com a oxidant i reductor de forma simultànea, reduint-se una part a yodur, mentres que una atra part del yodo es oxida a hipoyodito:

$I_{2} + 2 O H^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} H_{2} O + I^{-} + I O^{-}$

L'hipoyodito format també dismuta reduint-se a yodur i oxidándose a yodato:

$3 I O^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} 2 I^{-} + I O_{3}^{-}$

En lo que en realitat, la reacció global que té lloc és:

$3 I_{2} + 6 O H^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} 5 I^{-} + I O_{3}^{-} + 3 H_{2} O$

Com a indicador del punt final de la valoració yodimétrica pot utilisar-se el mateix color groc del primer excés de yodo, si la dissolució resultant no conté atres substàncies coloreadas. No obstant, este método de detecció no sempre és fàcil d'apreciar per l'ull humà, per lo que generalment es recorre a l'ocupació de dissolució d'almidó, ya que el yodo forma un complex de color blau intens en combinar-se en este polisacàrit. S'està manera quan s'alcança dit punt final, el primer excés de yodo, per chicotet que siga, colorea de blau la dissolució, color que és molt més fàcil d'apreciar.^[2]

Sobre la preparació de la dissolució valorante de yodo, en el mercat de reactius químics és possible adquirir yodo d'alta purea (a voltes denominat yodo redisublimado) que pot ser utilisat com patró tipo primari encara que cal tindre en conte que és alguna cosa volàtil, per lo que la pesada deu fer-se de forma ràpida, sent preferible pesar una cantitat lo més pròxima possible a la necessària per a obtindre la concentració desijada i despuix recalcular per a expressar la concentració exacta. Un atre aspecte important de la preparació de la dissolució patró radica en la poca solubilitat del yodo en aigua (1.33 · 10^-3 M a 20 °C), per lo que normalment es procedix a dissoldre el yodo pesat en dissolució de yodur potásico, en el que forma un ion complex triyodado (anión triyoduro, I₃^-), molt més soluble. La dissolució no és instantànea, lo que a voltes implica la comissió d'errors en la valoració, sobretot si esta es porta a terme immediatament despuix de preparar la dissolució de yodo patró. Donades estes dificultats en la preparació de les dissolució valorantes de yodo i per a evitar les incertituts que puguen sorgir durant el procés, els manuals d'anàlisis químic recomanen deixar un temps la dissolució patró de yodo i despuix, normalisar-la abans del seu us, com si d'una substància patró tipo secundari es tractara. Com valorante per a la normalisació es pot utilisar dissolució patró d'òxit arsenioso (As₄O₆) en mig àcit o de tiosulfato sòdic (Na₂S₂O₃ · 5H₂O).^[1]^[3]

L'ocupació de dissolució de yodo patró presenta algunes dificultats, entre elles la volatilitat del solut encara en presència de l'ion yodur. Per un atre costat, el yodo reacciona en la majoria de les substàncies orgàniques, per lo que és important evitar tapons de plàstic o caucho en allò recipients que continguen este reactiu, ademés de prendre precaucions especials per a protegir les dissolució patró del contacte en qualsevol substància orgànica. Per últim, el yodo és fotosensible, descomponent-se fotoquímicamente de forma llenta, pero constant i l'excés de yodur de la dissolució es oxida, també llentament, en contacte en l'aire, aumentant la concentració de yodo:

$4 I^{-} + O_{2} + 4 H^{+} \overset{- ⇀}{↽ -} 2 I_{2} + 2 H_{2} O$

Aplicacions

Algunes substàncies reductores relativament fortes com els sulfur, arsenitos, composts d'estany o d'antimoni poden ser valorades utilisant dissolució patró de yodo i almidó com a indicador del punt final. No obstant, en alguns casos en convenient utilisar la tècnica de valoració per reculada, consistent en afegir una cantitat coneguda de la dissolució de yodo patró en excés, valorant despuix dit excés en tiosulfato sòdic.^[1]

Un eixemple típic de yodimetría és la determinació de vitamina C. L'àcit ascórbico (vitamina C), un antioxidant (reductor) present en les frutes, reacciona en el yodo per a donar àcit dehidroascórbico. Esta reacció pot ser utilisada per a la determinació d'esta substància en sucs de frutes o en preparats farmacèutics. La valoració pot fer-se de forma directa, encara que depenent de la complexitat de la matriu, sol ser més convenient utilisar la tècnica de valoració per reculada. També poden valorar-se yodimétricamente les dissolució de glucosa o d'uns atres sucres reductors (sucres en grup aldehit). En estos casos és necessari utilisar la tècnica de valoració per reculada, puix la reacció entre el sucre i el yodo té lloc en mig bàsic, que despuix cal acidificar per a evitar la dismutación de l'I₂.

La tècnica de valoració per reculada també s'utilisa en les yodimetrías de determinació de sulfur (sulfur d'hidrogen i sulfur metàlics salubres en aigua o en mig moderadament àcit) i derivats del diòxit de sofre (SO₂ i SO₃^2-). Tant l'H₂S com el SO₂ són gasos, d'ahí l'importància de la valoració per reculada, ya que és primordial evitar la pèrdua de part de l'analito:

$H_{2} S + I_{2} \overset{- ⇀}{↽ -} S + 2 H^{+} + 2 I^{-}$

$S O_{2} + I_{2} + 2 H_{2} O \overset{- ⇀}{↽ -} 2 I^{-} + S O_{4}^{2 -} + 4 H^{+}$

També poden determinar-se en dissolució patró de yodo (método directe o per reculada), composts de Sb(III), As(III) i Sn(II) i alguns composts orgànics que contenen sofre, com cisteína, glutatión o àcit tioglicólico.

Referències

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 Harris, Daniel C. (1992). «Cap. 16 Titulacions redox», Anàlisis Químic Quantitatiu, Mèxic: Grup Editorial Iberoamèrica, pp. 403-407. ISBN 970-625-003-4.
↑ Ayres, Gilbert H. (1970). «Cap. 29 Métodos en yodo», Anàlisis Químic Quantitatiu, Madrit: Edicions del Castell, p. 433. ISBN 84-219-0280-6.
↑ Skoog, Douglas A.; West, Donald M.; Holler, F. James i Crouch, Stanley R. (2015). «Cap. 20C.3 Yodo», Fonaments de Química Analítica, Mèxic: Cengage Learning Editors, p. 525.

Este artícul conté una traducció derivada de «Iodimetría» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[:0-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 Harris, Daniel C. (1992). «Cap. 16 Titulacions redox», Anàlisis Químic Quantitatiu, Mèxic: Grup Editorial Iberoamèrica, pp. 403-407. ISBN 970-625-003-4.

[2] Ayres, Gilbert H. (1970). «Cap. 29 Métodos en yodo», Anàlisis Químic Quantitatiu, Madrit: Edicions del Castell, p. 433. ISBN 84-219-0280-6.

[3] Skoog, Douglas A.; West, Donald M.; Holler, F. James i Crouch, Stanley R. (2015). «Cap. 20C.3 Yodo», Fonaments de Química Analítica, Mèxic: Cengage Learning Editors, p. 525.

[1]

[2]

[3]