miniatura|Una foto que mostra el color de la dissolució abans (esquerra) i després (dreta) del punt final, en una anàlisi iodomètrica. La iodimetria és una valoració d'oxidació reducció d'una substància reductora en la qual l'agent valorant és una solució de iode, o d'una substància oxidant en la qual s'afegeix iodur de potassi en excés per a produir iode que es valora amb una solució de tiosulfat de sodi.

Alguns autors restringeixen el terme «iodimetria» a la valoració directa amb iode i el terme «iodometria» a la valoració indirecta amb tiosulfat. La IUPAC, però, no recomana fer aquesta distinció i proposa «iodimetria» com a terme preferent per a totes dues. Són sinònims iodometria, valoració iodimètrica i valoració iodomètrica.

El iode està format per molècules apolars, per la qual cosa és és molt poc soluble en aigua, que és un dissolvent polar. Per evitar aquesta limitació, a les dissolucions de iode s'hi afegeix un excés de iodur de potassi , ja que, en presència d'anions iodur , es forma l'anió triiodur, soluble, segons la reacció:

miniatura|Solució estàndard de iode segellada en una ampolla per a anàlisi iodomètrica. El potencial de reducció corresponent a aquest sistema és de 0,54 V (0,005 V més gran que el del sistema ). De fet, les reaccions en medi aquós en què intervé el iode es deuen a l'ió , i no pas a la molècula , per bé que es manté aquesta nomenclatura per simplificar-ne l'escriptura. Un avantatge del sistema és que el seu potencial d'oxidació-reducció no es veu afectat pel pH, la qual cosa permet aprofitar-lo per fer valoracions tant en medi àcid com en medi alcalí.

Atès que la semireacció té un potencial de reducció de 0,535 V, el sistema es pot emprar en totes dues direccions. Així, els sistemes amb un potencial normal inferior a 0,535 V es poden determinar de manera directa per iodimetria, emprant iode com a agent valorant. D'altra banda, els sistemes amb un potencial normal superior a 0,535 V es poden determinar de manera indirecta, emprant tiosulfat com a agent valorant. miniatura|Dissolució amb iode en excés.

Valoració d'una substància reductora miniatura|Dissolució amb iode en excés i midó. Tot i que el iode es pot aconseguir amb la puresa suficient per ser considerat un patró primari i, per tant, permetre la preparació d'una dissolució patró mitjançant una pesada acurada, habitualment la dissolució de iode es prepara a partir d'una quantitat coneguda de iodat de potassi (patró primari), la qual es dissol conjuntament amb un excés de iodur de potassi . Aquesta dissolució és estable, roman incolora i no conté iode, tret que s'hi afegeixi àcid. En aquest cas, el iode es forma a través de la reacció següent:

En les iodimetries de dissolucions incolores, el iode pot actuar com a autoindicador. De fet, una sola gota d'una dissolució 0,1 N fa que 200 mL d'aigua adquireixin un color groguenc apreciable a ull nu. Per bé que, normalment, el punt final de la valoració es fa palès mitjançant l'ús de midó, que és l'indicador més emprat en la iodimetria, ja que forma un complex de color blau fosc quan reacciona amb el iode. La desaparició del color blau del midó- indica el final de la valoració. El midó no s'afegeix al principi de la valoració quan la concentració de iode és alta. En canvi, s'afegeix just abans del punt final quan el color del iode diluït es torna groc pàl·lid. Hi ha dues raons per a aquest moment. Una és que el complex iode-midó només es dissocia lentament, i es produiria un punt final difús si s'adsorbís una gran quantitat de iode sobre el midó. La segona raó és que la majoria de les valoracions iodomètriques es realitzen en un medi fortament àcid i el midó té tendència a hidrolitzar-se en solució àcida. La raó per utilitzar solucions àcides és que les reaccions entre molts agents oxidants i el iodur es veuen promogudes per l'alta acidesa.

+ Algunes substàncies determinades per iodimetriaSubstància determinada Reacció amb iode ComentarisNomFórmulaSulfur d'hidrogen Dissolució àcidaSulfits Estany(2+) Dissolució àcidaArsènic(III) pH 8Hidrazina

Valoració d'una substància oxidant miniatura|Volumetria d'una dissolució amb iode i midó (color blau) utilitzant una bureta que conté tiosulfat de sodi. Quan s'afegeix un excés de iodur , habitualment com a iodur de potassi , a una solució d'un agent oxidant, es produeix en una quantitat equivalent a la de l'agent oxidant present. Per tant, aquest es pot valorar amb un agent reductor, i el resultat serà el mateix que si l'agent oxidant es valorés directament. L'agent valorant utilitzat és tiosulfat de sodi . La reacció del iode amb el tiosulfat dona tetrationat i iodur:

Per exemple la valoració d'una dissolució de dicromat de potassi es realitzaria afegint en excés de iodur que produirà una quantitat proporcional de iode al dicromat present segons l'equació:

Seguidament es pot valorar el iode format amb una dissolució de tiosulfat. + Algunes substàncies oxidants determinades per iodimetria Substància determinada Reacció amb iodur ComentarisNomFórmula Àcid nitrós i nitrits, Clor Brom Hipoclorits Ferro(3+) Arsenic(V) i antimoni(V) Peròxid d'hidrogen Diòxid de manganès Del mètode Winkler. Peròxids Hidroperòxids Limitacions Ara bé, a valors de pH superiors a 11, es forma hipoiodit segons la reacció:

Aquest hipoiodit és inestable i es dismuta en iodur i iodat segons la reacció:

En aquestes condicions de pH, el iodat ja no actua com a oxidant.

Una altra limitació que cal tenir en compte en la iodimetria és la influència de l'oxigen quan es treballa en medi àcid, sobretot si la velocitat de la reacció és lenta. En aquestes condicions es produeix la reacció següent:

Per aquest motiu, moltes iodimetries de precisió es duen a terme en atmosfera inerta, la qual s'obté desplaçant l'aire amb diòxid de carboni. Això s'aconsegueix afegint-hi hidrogencarbonat, fent-hi bombollejar diòxid de carboni gasós o afegint-hi gel sec.

Referències

Categoria:Anàlisi volumètrica