La yodometría , conocida como valoración yodométrica , es un método de análisis químico volumétrico , una valoración redox donde la aparición o desaparición del yodo elemental indica el punto final.
Tenga en cuenta que la yodometría implica la titulación indirecta del yodo liberado por reacción con el analito, mientras que la yodimetría implica la titulación directa utilizando yodo como valorante.
La valoración redox que utiliza tiosulfato de sodio , Na 2 S 2 O 3 (generalmente) como agente reductor se conoce como valoración yodométrica, ya que se utiliza específicamente para valorar el yodo. La valoración yodométrica es un método general para determinar la concentración de un agente oxidante en solución. En una valoración yodométrica, se utiliza una solución de almidón como indicador, ya que puede absorber el I 2 que se libera, lo que indica visualmente una prueba positiva de yodo-almidón con un tono azul intenso. Esta absorción hará que la solución cambie su color de azul intenso a amarillo claro cuando se titula con una solución de tiosulfato estandarizada. Esto indica el punto final de la titulación. La yodometría se utiliza habitualmente para analizar la concentración de agentes oxidantes en muestras de agua, como la saturación de oxígeno en estudios ecológicos o el cloro activo en análisis de agua de piscinas.
A un volumen conocido de muestra, se le añade una cantidad excesiva pero conocida de I - , que luego el agente oxidante oxida a I 2 . El I 2 se disuelve en la solución que contiene yoduro para dar iones triyoduro (I 3 - ), que tienen un color marrón oscuro. Luego se valora la solución de ion triyoduro frente a una solución estándar de tiosulfato para obtener yoduro nuevamente usando un indicador de almidón :
Junto con el potencial de reducción del tiosulfato: [1]
La reacción general es así:
Para simplificar, las ecuaciones generalmente se escribirán en términos de yodo molecular acuoso en lugar del ion triyoduro, ya que el ion yoduro no participó en la reacción en términos del análisis de la relación molar. La desaparición del color azul intenso marca el punto final debido a la descomposición del clatrato de yodo-almidón .
No es necesario que el agente reductor utilizado sea tiosulfato; Las sales de cloruro estannoso , sulfitos , sulfuros , arsénico (III) y antimonio (III) son alternativas comúnmente utilizadas [2] a un pH superior a 8.
A pH bajo, podría ocurrir la siguiente reacción con el tiosulfato:
Algunas reacciones que involucran ciertos reductores son reversibles a cierto pH, por lo que el pH de la solución de muestra debe ajustarse cuidadosamente antes de realizar el análisis. Por ejemplo, la reacción:
es reversible a pH inferior a 4.
La volatilidad del yodo también es una fuente de error para la titulación; esto se puede prevenir eficazmente asegurándose de que haya un exceso de yoduro y enfriando la mezcla de titulación. Los iones fuertes de luz, nitrito y cobre catalizan la conversión de yoduro en yodo, por lo que deben eliminarse antes de agregar yoduro a la muestra.
Para valoraciones prolongadas, se recomienda agregar hielo seco a la mezcla de valoración para desplazar el aire del matraz Erlenmeyer y evitar la oxidación aérea del yoduro a yodo. La solución estándar de yodo se prepara a partir de yodato de potasio y yoduro de potasio, ambos estándares primarios :
El yodo en disolventes orgánicos, como el éter dietílico y el tetracloruro de carbono , puede valorarse frente al tiosulfato de sodio disuelto en acetona . [ se necesita aclaración ]
La yodometría en sus muchas variaciones es extremadamente útil en el análisis volumétrico . Los ejemplos incluyen la determinación de cobre (II), clorato , peróxido de hidrógeno y oxígeno disuelto:
El cloro disponible se refiere al cloro liberado por la acción de ácidos diluidos sobre el hipoclorito . La yodometría se emplea comúnmente para determinar la cantidad activa de hipoclorito en la lejía responsable de la acción blanqueadora. En este método, se agrega una cantidad excesiva pero conocida de yoduro a un volumen conocido de muestra, en el que solo el activo ( electrófilo ) puede oxidar el yoduro a yodo. El contenido de yodo y, por tanto, el contenido de cloro activo se puede determinar mediante yodometría. [3]
La determinación de compuestos de arsénico (V) es la inversa de la estandarización de una solución de yodo con arsenito de sodio , donde se agrega a la muestra una cantidad conocida y en exceso de yoduro:
Para el análisis de compuestos de antimonio (V), se añade algo de ácido tartárico para solubilizar el producto de antimonio (III). [2]
Los sulfitos y los hidrogenosulfitos reducen fácilmente el yodo en medio ácido a yoduro. Por lo tanto, cuando se agrega una cantidad diluida pero en exceso de solución estándar de yodo a un volumen conocido de muestra, el ácido sulfuroso y los sulfitos presentes reducen el yodo cuantitativamente:
(Esta aplicación se utiliza para la valoración de yodimetría porque aquí se utiliza directamente el yodo)
Aunque el contenido de sulfuro en la muestra se puede determinar directamente como se describe para los sulfitos, los resultados suelen ser deficientes e inexactos. Existe un método alternativo mejor y con mayor precisión, que implica la adición de un volumen excesivo pero conocido de solución estándar de arsenito de sodio a la muestra, durante el cual se precipita trisulfuro de arsénico :
Luego se determina el exceso de trióxido de arsénico valorando frente a una solución estándar de yodo utilizando un indicador de almidón. Tenga en cuenta que para obtener mejores resultados, la solución de sulfuro debe diluirse con una concentración de sulfuro no superior a 0,01 M. [2]
Cuando se agrega yoduro a una solución de hexacianoferrato (III) , existe el siguiente equilibrio:
En una solución fuertemente ácida, el equilibrio anterior se encuentra muy hacia la derecha, pero se invierte en una solución casi neutra. Esto hace que el análisis del hexacianoferrato (III) sea problemático ya que el yoduro y el tiosulfato se descomponen en un medio fuertemente ácido. Para completar la reacción, se puede agregar una cantidad excesiva de sal de zinc a la mezcla de reacción que contiene iones de potasio, lo que precipita cuantitativamente el ion hexacianoferrato (II) :
La precipitación se produce en un medio ligeramente ácido, lo que evita el problema de la descomposición del yoduro y el tiosulfato en un medio fuertemente ácido, y el hexacianoferrato (III) puede determinarse mediante yodometría como de costumbre. [2]