Bereiding en standaardisatie van een dijood-oplossing

Bereiding en standaardisatie van een dijood-oplossing Een dijood-oplossing kan worden gebruikt als indicator om zetmeel aan te tonen. In aanwezigheid van zetmeel krijgt dijood immers een intens blauwe kleur. Deze indicator-eigenschap kan ook worden aangewend bij jodo-jodimetrische concentratiebepalingen. Voor rechtstreekse jodo-jodimetrie-titraties zijn dijood-oplossingen met een exact gekende concentratie nodig. Dijood-oplossingen vragen echter een specifieke bereiding en standaardisatie.

Jodo-jodimetrie

Jodo-jodimetrie is een veel gebruikte titrimetrische concentratiebepaling op basis van een redoxreactie tussen I2, welke als oxidator kan optreden, en een oplossing van een reductor waarvan de concentratie dient te worden bepaald. Een oplossing met een gekende concentratie aan I2 kan hiervoor worden toegedruppeld aan de reductoroplossing met onbekende concentratie. Wanneer de reductor in de te bepalen oplossing volledig is weggereageerd, zal de overmaat aan I2 door de aanwezigheid van zetmeel de oplossing blauw kleuren. Een voorbeeld hiervan is de bepaling van het vitamine C-gehalte in vruchtensap. Vitamine C is een anti-oxidant en dus een reductor welke bovendien aflopend reageert met I2.

I2 + reductor → 2I- + geoxideerde vorm van de reductor

Bereiding van een I2 oplossing

I2 is een apolaire stof en is dus niet oplosbaar in water. Toch is het mogelijk om een waterige I2-oplossing te maken. Door KI (gedissocieerd: K+ + I-) toe voegen wordt het polaire I3- gevormd. Het vertoont dezelfde eigenschappen als I2 maar is dus wel oplosbaar in water.

I2 + I- → I3-

Voor de bereiding van een I2-oplossing met gekende concentratie wordt dus de juiste massa I2 afgewogen en wordt er een massa KI toegevoegd die minstens twee keer zo groot is. Het gehalte I- (het teveel aan KI dus) dat niet betrokken is in de vorming van I3- zal geen invloed hebben op de concentratie van de oplossing.

Standaardisatie van de I2-oplossing

I2 is geen oertiterstof en I2-oplossingen dienen dus te worden gestandaardiseerd. I2 heeft als eigenschap dat het makkelijk sublimeert, wat betekent dat het vanuit de vaste toestand als gas vervliegt. Tijdens het afwegen van I2 zal er dus steeds wat I2 verloren gaan in de lucht. Standaardisatie is dus nodig om de exacte concentratie van de bereide oplossing te kennen. Een I2-oplossing kan worden gestandaardiseerd met een natriumthiosulfaat (Na2S2O3)-oplossing met gekende concentratie.

I2 + 2S2O32- → 2I- + S4O62-

Natriumthiosulfaat is echter ook geen oertiterstof en ook deze oplossingen dienen dus te worden gestandaardiseerd. De standaardisatie van een thiosulfaat-oplossing kan worden uitgevoerd met de oertiterstof kaliumjodaat (KIO3). Bij deze standaardisatie dient ook een overmaat aan KI te worden toegevoegd. De reactie verloopt in 2 stappen.

  1. 12H+ + 2IO3- + 10I- → 6I2 + 6H2O
  2. 6I2 + 12S2O32- → 12I- + 6S4O62-

Globale reactie:
1 + 2: 6H+ + IO3- + 6S2O32- → 3H2O + I- + 3S4O62-

Uitgewerkt voorbeeld

Standaardisatie van een I2-oplossing (0.004 mol/L) met een Na2S2O3-oplossing (0.008 mol/L)

Bereiding en standaardisatie van de Na2S2O3-oplossing
  1. Weeg de juiste hoeveelheid Na2S2O3 af om 0.250 L oplossing te bereiden.
    • nNa2S2O3 = cNa2S2O3 x V = 0.008 mol/L x 0.250 L = 0.002 mol
    • mNa2S2O3 = nNa2S2O3 x MNa2S2O3 = 0.002 mol x 158.097 g/mol = 0.316 g
  2. Breng deze massa Na2S2O3 in een maatkolf van 0.250L en leng aan met demiwater.
  3. Weeg 10 mg KIO3 af en breng dit over in een erlenmeyer van bijvoorbeeld 300 mL.
    • nKIO3 = mKIO3 / MKIO3 = 0.010 g / 213.997 g = 4.7 x 10-5 mol
  4. Verdun met demiwater tot ongeveer 50 mL.
  5. Laat de KIO3 oplossen, eventueel onder verwarmen.
  6. Voeg 0,16 g KI toe en laat dit ook oplossen.
  7. Voeg tenslotte 10 mL van een geconcentreerde HCl-oplossing toe en titreer onmiddellijk het vrijgekomen I2 met de thiosulfaatoplossing, tot de oplossing lichtgeel kleurt.
  8. Voeg dan 5 mL zetmeeloplossing toe en titreer verder tot de oplossing kleurloos is.

Stel Vtitratie = 0.035 L
  • nNa2S2O3 = nKIO3 x 6 = 4.7 x 10-5 x 6 = 2.8 x 10-4 mol
  • cNa2S2O3 = 2.8 x 10-4 mol / 0.035 L = 0.008 mol/L

Bereiding en standaardisatie van de I2-oplossing
  1. Weeg de juiste hoeveelheid I2 af om 0.250 L oplossing te bereiden.
    • nI2 = cI2 x V = 0.004 mol/L x 0.250 L = 0.001 mol
    • mI2 = nI2 x MI2 = 0.001 mol x 253.8 g/mol = 0.254 g
  2. Voeg een massa twee keer zo groot aan KI toe.
  3. Leng aan met demiwater en roer om zoveel mogelijk I2 in oplossing te krijgen.
  4. Filtreer.
  5. Stel 0.025 L van de oplossing (filtraat) met de gestandaardiseerde Na2S2O3-oplossing.

Stel Vtitratie = 0.020 L
  • nNa2S2O3 = 0.008 mol/L x 0.020 L = 0.00016 mol
  • nI2 = nNa2S2O3 / 2 = 0.00016 mol / 2 = 0.00008 mol
  • cI2 = 0.00008 mol / 0.020 L = 0.004 mol/L
© 2020 Guust2016, het auteursrecht (tenzij anders vermeld) van dit artikel ligt bij de infoteur. Zonder toestemming van de infoteur is vermenigvuldiging verboden.
Gerelateerde artikelen
Stappenplan: de vergelijking voor een redoxreactie opstellenStappenplan: de vergelijking voor een redoxreactie opstellenEen redoxreactie is een reactie waarbij elektronen worden uitgewisseld. Het kan gaan om een reactie tussen atomen, molec…
Bleekwater en zure ontkalker, een gevaarlijke chloorcocktailBleekwater en zure ontkalker, een gevaarlijke chloorcocktailBleekwater (of javel) bevat hypochlorietionen (ClO-) die als sterke oxidator fungeren t.o.v. kleurstoffen (bleekwater) e…
De werking van een redoxindicatorDe werking van een redoxindicatorOm het equivalentiepunt bij een redoxtitratie met kleurloze of weinig gekleurde oplossingen te kunnen zien, dient een re…
De werking van een lampje in een reddingsvestDe werking van een lampje in een reddingsvestReddingsvesten zijn vaak uitgerust met een lampje. Bij bepaalde uitvoeringen is dat lampje via stroomdraadjes verbonden…

Permanganometrie: redoxtitraties met kaliumpermanganaatPermanganometrie: redoxtitraties met kaliumpermanganaatPermanganometrie is een verzamelnaam voor redoxtitraties waarbij als titrant kaliumpermanganaat wordt gebruikt. In water…
De belangrijkste concentratie-eenheden op een rijtjeDe belangrijkste concentratie-eenheden op een rijtjeIn wetenschappelijk onderzoek wordt er voor oplossingen meestal de concentratie-eenheid mol/L gebruikt. In het dagelijks…
Bronnen en referenties

Reageer op het artikel "Bereiding en standaardisatie van een dijood-oplossing"

Plaats als eerste een reactie, vraag of opmerking bij dit artikel. Reacties moeten voldoen aan de huisregels van InfoNu.
Meld mij aan voor de tweewekelijkse InfoNu nieuwsbrief
Ik ga akkoord met de privacyverklaring en ben bekend met de inhoud hiervan
Infoteur: Guust2016
Gepubliceerd: 19-11-2020
Rubriek: Wetenschap
Subrubriek: Scheikunde
Bronnen en referenties: 2
Schrijf mee!