Ipoclorito: determinazione, calcoli

L’ipoclorito  ClO^–  presente in una soluzione come la candeggina o l’acqua di una piscina può essere determinato con una titolazione ossidimetrica.
Poiché non esiste un metodo diretto per la determinazione dell’ipoclorito si procede inizialmente alla sua riduzione in ambiente acido in presenza di un eccesso di ioduro che funge da riducente secondo la reazione:

ClO^– +  I^–  + 2 H⁺ → Cl^– + I₂ + H₂O

In tale reazione il cloro passa da numero di ossidazione +1 a numero di ossidazione – 1 mentre lo iodio passa da numero di ossidazione – 1 a zero.

La comparsa di una colorazione rosso-bruna dovuta alla formazione di iodio conferma che la reazione è avvenuta.

Dalla stechiometria della reazione si può vedere che il rapporto tra ipoclorito e iodio è di 1:1 e ciò implica che, determinando le moli di iodio si possono conoscere le moli di ipoclorito.

La determinazione dello iodio viene effettuata tramite una titolazione usando, quale titolante,  una soluzione standardizzata di tiosolfato che è uno dei pochi riducenti stabili rispetto all’ossidazione dell’aria.

La reazione di ossidoriduzione è la seguente:

I₂ + 2 S₂O₃^2- → 2 I^– + S₄O₆^2-

in cui lo iodio viene ridotto a ioduro mentre il tiosolfato viene ossidato a tetrationato. L’indicatore usato nella titolazione è la salda d’amido che a contatto con lo iodio dà un’intensa colorazione blu.

La salda d’amido deve essere aggiunta in prossimità del punto finale ovvero quando la colorazione giallo-marrone dello iodio diventa appena visibile. L’aggiunta dell’indicatore viene fatta in prossimità del punto equivalente per evitare che una parte dello iodio rimanendo adsorbita si sottragga alla reazione.  Al punto equivalente si ha il viraggio dal blu all’incolore.

Dalle due reazioni si ha che da una mole di ipoclorito si ottiene una mole di iodio il quale, a sua volta, reagisce con due moli di tiosolfato quindi una mole di ipoclorito è equivalente a due moli di tiosolfato:

concentrazione di ClO^– · volume di ClO^– = 2 (concentrazione di S₂O₃^2- ·volume di S₂O₃^2-  )

Procedimento

Si prepara una soluzione di KI in ambiente acido aggiungendo 40.0 g di KI a 40 mL di acido acetico glaciale e si diluisce con acqua a 1 L.

Con una pipetta si prelevano 25.0 mL della soluzione di ipoclorito che sono posti, insieme a 50 mL della soluzione di KI, in una beuta.

Si titola con una soluzione standardizzata circa 0.200 M di tiosolfato fin quando la colorazione rosso-bruna tende al giallo. Si aggiunge la salda d’amido e si continua la titolazione fino a quando la colorazione blu impartita dall’indicatore scompare.

Calcoli

Supponendo di aver impiegato 10.25 mL di tiosolfato a concentrazione 0.192 M si ha:

moli di tiosolfato = 0.192 mol/L ∙ 0.01025 L =  0.00197