Determinazione dello ione rame per via iodometrica

[Guns n'Roses]

Determinazione dello ione rame : Determinare la quantità dello ione Cu++ in un campione,mediante una titolazione iodometrica e quindi con il metodo indiretto, utilizzando una soluzione standard di tiosolfato di sodio.

Vetreria e reagenti
- Buretta
- Becker da 600 ml
- Becker da 250 ml
- Bacchettina in vetro
- Vetrino d’Orologio
- Matraccio da 100 ml
- Matraccio da 250 ml
- Matraccio da 500 ml
- Cilindro da 25 ml
- Spatola
- X2 Boccette in vetro ambrato da 250 ml

- Potassio ioduro
- Tiosolfato di sodio
- Salda d’amido
- Solfocianuro o tiocianato d’ammonio
- Cartina indicatrice
- Acido acetico glaciale
- Carbonato di Sodio


Preparazione e standardizzazione di una soluzione di tiosolfato di sodio

Preparazione:
Il tiosolfato di sodio è una sostanza effluorescente che ingloba facilmente molecole d’acqua per cui la sua formula è : Na2S2O3 x 5 H20.
Si vuole creare una soluzione 0,1 N per cui si effettua il calcolo: g(tiosolfato) = (N V(ml) Peq) / 1000 = 0,1*250*248,18 / 1000 = 6,2045 g

La pesata di tiosolfato viene disciolta in 200 ml di acqua distillata precedentemente fatta bollire allo scopo di eliminare l’anidride carbonica presente in soluzione che rende l’ambiente acido,pertanto è possibile la reazione:

S203(2-) + H+ HS2O3(-) HSO3(-) + S(s)

Lo ione tiosolfato è anche decomponibile a causa di particolari batteri, quindi è opportuno aggiungere alcune gocce di cloroformio(è importante aggiungere il cloroformio quando la soluzione è oramai fredda) e qualche decimo di grammo(diciamo una punta di spatola,senza esagerare) di carbonato di sodio per portare il pH ad un valore compreso tra 10 e 9.

È importante non avere di pH maggiori di 10 perché avviene la reazione:

S203(2-) + O2 + 3H20 2SO4(- -) + 2H3O+

La soluzione viene versata in un matraccio da 250 ml e portata a volume e poi travasata in una boccetta scura ambrata poiché la luce catalizza la decomposizione.

Standardizzazione: Sebbene si possano ottenere soluzioni con un alto grado di purezza il tiosolfato non è uno standard primario quindi deve essere standardizzato.

Per la standardizzazione si può utilizzare dello iodato di potassio come sostanza madre(tralascio la sua preparazione).
Dopo averne preparata una soluzione 0,1 N se ne preleva un’aliquota e la si pone in un becker, si diluisce fino a 100 ml e si aggiunge alla soluzione 2-3 grammi di ioduro di potassio e 2,5 ml di acido solforico 2 M.

Si titola con tiosolfato fino a colorazione giallo pallido. Si va quindi da una colorazione arancio intenso a giallo pallido.
A questo punto si aggiungono 4-5 ml di salda d’amido come indicatore che fa diventare la soluzione un blu scuro quasi nero. Si continua a titolare fino alla scomparsa del complesso I2-salda d’amido.

Il calcolo si effettua mediante la formula della diluizione N1V1(iodato di potassio) = N2V2(tiosolfato). Nel mio caso la normalità del mio tiosolfato è 0,1194.

Ora si passa alla determinazione vera e propria:

Si prende un’aliquota del campione contenente ioni rame e la si pone in un becker. Il pH deve essere compreso tra 4 e 5 per cui si controlla con una cartina indicatrice. Se è necessario si può utilizzare dell’acido acetico o di carbonato di sodio per correggere il pH.

Si aggiungono 2,5 - 3 grammi di KI, così precipita CuI secondo la reazione: 4I- + 2Cu++ 2CuI + I2.

Lo iodio liberato viene titolato mediante tiosolfato fino a colorazione gialla della soluzione(il giallo che si vede è un giallo molto scuro), a questo punto si aggiungono 2-3 ml di salda d’amido(la soluzione diventa blu scuro)e si titola fino alla quasi scomparsa del complesso I2-amido, si aggiungono 1-2 grammi di NH4SCN(vanno aggiunti solo verso fine titolazione) e si continua a titolare fino al colore bianco latte della soluzione.

L’aggiunta di solfocianuro d’ammonio è necessaria poiché il CuI adsorbe lo I2 che reagisce lentamente con il tiosolfato. Il solfocianuro d’ammonio sposta lo I- formando CuSCN: CuI + SCN- CuSCN + I-

Calcolo:
gCu++ = [N*V(ml)*Peq /1000]* (volume totale del campione/volume dell’aliquota prelevata) = [(0,1194 * 22,1 * 63,5) / (1000)] * (100/10) = 1,6755 g

Nel caso che il campione sia molto concentrato può risultare utile diluire il campione. Io ad esempio ho operato una diluzione 1:10 prendendo 25 ml e diluendoli fino a 250 ml in un matraccio tarato.

Ho ripetuto la titolazione con il campione diluito e l’ho considerata nel calcolo:
gCu++ = [0,1194 * 11,1 * 63,5 / 1000] * (100/25) * (250/50) = 1.6831 g

[NaClO3]

L'utilizzo di NH₄SCN mi giunge davvero nuova.
Il rame lo utilizzavamo come standard per la ricerca volumetrica degli zuccheri indicatori con il metodo di Luff-Schoorl-
Il rame non consumato dallo zucchero riduttore veniva ridotto da KI che metteva in libertà I₂, titolato successivamente con tiosolfato.
Mai aggiunto il tiocianato!

[marco the chemistry]

Noi in lab abbiamo aggiunto KSCN, la prof di analitica ci disse che serviva per de-adsorbire lo iodio adsorbito nel precipitato di CuI, dato che CuSCN è meno solubile di CuI si libera lo ioduro, come ben detto Guns, che complessa lo iodio ancora libero e loporta facilmente in soluzione.

[Guns n'Roses]

Noi in lab abbiamo aggiunto KSCN, la prof di analitica ci disse che serviva per de-adsorbire lo iodio adsorbito nel precipitato di CuI, dato che CuSCN è meno solubile di CuI si libera lo ioduro, come ben detto Guns, che complessa lo iodio ancora libero e loporta facilmente in soluzione.

Si può anche aggiungere che se aggiunto troppo presto,in presenza di I2 in eccesso, forma il tiocianogeno (SCN)2 gassoso(tossico),con ovvio consumo di I2, secondo la reazione: I2 +2 SCN- 2I- + (SCN)2. Per questo è importante aggiungerlo solo a fine titolazione.

Qualcuno mi sa dire se (SCN)2 ha un particolare odore o colorazione?

In rete non ho trovato granché.

Dimenticavo anche di aggiungere le foto:
    Fine titolazione,colorazione bianco latte.

    Colorazione dopo l'aggiunta di salda d'amido.

Purtroppo la qualità è quella che è dato che sono foto scattate da iPad e telefonini.

[marco the chemistry]

(SCN)2 è il TIOcianogeno...... Comunque a quanto dice il Brauer la tua affermazione non è corretta...(SCN)2 sposta lo iodio dagli ioduri e non il contrario

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Dimenticavo la citazione: Brauer pag 673

[Mario]

Una classica determinazione iodometrica quella che ha presentato.
Niente male come esordio.

Ci sono tuttavia alcune cose inesatte:
1) il tiosolfato di sodio non è igroscopico, bensì efflorescente. L'efflorescenza è la proprietà che hanno certi sali di perdere parzialmente la loro acqua di cristallizzazione.
2) nella preparazione della soluzione di tiosolfato, 20 gocce di cloroformio sono davvero troppe. Ne bastano tre per litro. Alcuni autori suggeriscono di usare 10 mg di ioduro mercurico. Non si dovrebbero usare più di 100 mg di sodio carbonato ogni litro di soluzione per correggere il pH, questo perchè si è visto che quantità superiori accelerano l'ossidazione a solfato.
La quantità indicata è sufficiente per portare il pH a valori compresi tra 9 e 10.

Infine una domanda: nel titolo si parla della determinazione del Cu++ in un campione, ma di che campione si tratta?
Lo dico perchè se si usa del solfato di rame per analisi nessun problema, ma se si dovesse analizzare il titolo di quello agricolo allora occorre procedere diversamente affinchè la presenza del ferro trivalente non interferisca (questo ione ossida lo ioduro a iodio).

saluti
Mario

[Guns n'Roses]

(SCN)2 è il TIOcianogeno...... Comunque a quanto dice il Brauer la tua affermazione non è corretta...(SCN)2 sposta lo iodio dagli ioduri e non il contrario

@Marco
Beh,non saprei, ho solo riportato le parole del mio libro di analisi,pensando fossero esatte.

@Mario

Non ero a conoscenza del fenomeno dell'efflorescenza, per cui ho attribuito le molecole di acqua ad una possibile igroscopicità del tiosolfato. Grazie per la precisazione.

Le gocce di cloroformio sono sembrate troppe anche a me in effetti. Il nostro professore aveva detto pochi ml(1-2) poi però ci ha fatto aggiungere 20 gocce,e mi chiedo ancora il perché..


Il campione incognito era del semplice solfato di rame, quindi niente Fe3+.