Standardizzazione di una soluzione di tiosolfato. Calcoli

Standardizzazione della Soluzione di Tiosolfato per Titolazioni Iodometriche

La standardizzazione di una soluzione di tiosolfato è fondamentale per le titolazioni iodometriche che coinvolgono l’ossidazione dello ioduro a iodio. Nell’ottica dell’analisi volumetrica, una tecnica comune è l’utilizzo dell’iodometria, che si basa sull’ossidazione dello ioduro a iodio seguendo la semireazione:

2 I^– ⇌ I₂ + 2e^–  E° = – 0.53 V

Stadi dell’Iodometria

La iodometria viene impiegata per determinare agenti ossidanti ed è condotta in due fasi distinte:

Primo Stadio

Nella prima fase si verifica la reazione tra ioduro e un agente ossidante come il permanganato di potassio, il bicromato di potassio, i perossidi, secondo il seguente schema generale:

KI + agente ossidante → I₂ + stato ridotto

Ad esempio, la reazione con il bicromato di potassio è:

6 KI + K₂Cr₂O₇ + 7 H₂SO_{4> → Cr2}(SO₄)₃ + 4 K₂SO₄ + 7 H₂O + 3 I₂

In questa reazione, lo iodio passa da un numero di ossidazione di -1 a zero, mentre il cromo va da +6 a +3.

Secondo Stadio

Nella seconda fase, lo iodio generato nella prima fase viene titolato con una soluzione di tiosolfato di sodio che si converte in tetrationato. Il punto finale della titolazione è rilevato con un indicatore specifico come la salda d’amido, aggiunta poco prima che la colorazione giallo-marrone dello iodio diventi appena visibile. La soluzione assume un colore blu poiché l’amilosio presente nella salda d’amido forma un composto di adsorbimento blu.

Quando tutto lo iodio è stato convertito in ioduro, la colorazione blu scompare, indicando il termine della reazione:

I₂ +2 Na₂S₂O₃ → 2 NaI + Na₂S₄O₆

È quindi necessario avere a disposizione una soluzione di tiosolfato di sodio standardizzato.

Ad esempio, per preparare 250 mL di una soluzione di tiosolfato 0.2 M a titolo approssimativo,

Procedura per la standardizzazione del tiosolfato di sodio

Per iniziare la procedura di standardizzazione del tiosolfato di sodio, è necessario pesare il tiosolfato, che comunemente si presenta come pentaidrato. Il calcolo delle moli di tiosolfato necessarie si ottiene moltiplicando la concentrazione molare per il volume utilizzato, il che porta a una massa di tiosolfato di 12.4 g per 0.050 mol. Successivamente, il tiosolfato viene mescolato in un matraccio tarato con una piccola quantità di carbonato di sodio per ottenere una soluzione con un pH di circa 9-10 e portato a volume. Supponendo di aver pesato 12.62 g di tiosolfato, si raggiunge una concentrazione di 0.2033 M. È importante notare che, poiché il tiosolfato non è uno standard primario, la soluzione appena preparata ha solo un titolo approssimato.

Standardizzazione con iodato di potassio

Successivamente, si procede alla standardizzazione del tiosolfato utilizzando l’iodato di potassio. La reazione di standardizzazione è la seguente: IO3- + 6 H+ + 6 S2O3^2- → I- + 3 S4O6^2- + 3 H2O, con un rapporto di 1:6 tra iodato e tiosolfato. In una beuta vengono aggiunti 25.0 mL di soluzione di iodato di potassio, 10 mL di acido solforico al 10% e 2 grammi di ioduro di potassio. Con l’aggiunta di soluzione a titolo approssimato di tiosolfato e l’uso di indicatore salda d’amido, si titola la soluzione quando il colore tende al giallo paglierino.

Supponendo una concentrazione di iodato di 0.0334 M e un volume di tiosolfato impiegato per la titolazione di 26.15 mL, è possibile determinare il titolo della soluzione di tiosolfato. Le moli di iodato contenute in 25.0 mL risultano essere 0.000835, mentre le moli di tiosolfato sono 0.00501. Di conseguenza, la concentrazione della soluzione di tiosolfato risulta essere 0.191 M.