İyodometrik Yöntemle Bakır Miktar Tayini

04.01. GirişStandart iyot çözeltisi, I2 (aq) kullanarak yapılan titrasyonlara “iyodimetrik” bir kimyasal reaksiyon sonunda açığa çıkan iyodun titrasyonuna ise “iyodometrik” yöntemler denir. I2 (katı)         à    I2 (aq)   çözünürlüğü çok azI2 (katı) + I-    à   I3- (tri iyodür)   Kçç = 7.1 x l02Katı haldeki iyodun saf sudaki çözünürlüğü en fazla 0.001 g kadarken, ortamda iyodür iyonu varsa tri iyodür (I3-) oluşumu ile çözünürlüğü çok artar. Tri iyodür çözeltisi, (I2 + I-) şeklinde düşünülür ve iyot çözeltisi olarak da ifade edilebilir. I3- + 2e    à  3 I-   E0 =0.536 Volt  Standart indirgenme potansiyeli fazla büyük olmadığı için çözeltide var olan her iyonu yükseltgeyemez. Doğrudan iyot çözeltisinin titrant olarak kullanıldığı; iyodimetrik yöntemlerin, uygulama alanıda fazla değildir. As3+ / As5+, Sb3+ / Sb5+, Sn2+ / Sn4+, H2S / S, S2O32- / S4O62- yükseltgemede kullanılır. İndirekt yöntem olarak adlandırılan iyodometrik uygulamanın önemi daha fazladır. An+   +     3I- (fazla miktarda)     →   I3- (stokiyometrik oranda) + A(n-2)+ 2 S2O32- (tiyosülfat iyonu) + I3-   à   S4O62- (tetratiyonat iyonu) + 3I- Ortamda fazla miktarda iyodür anyonu varsa, An+ gibi bir iyonu indirger, stokiometrik oranda triiyodür açığa çıkar. Oluşan I3- ise, standart tiosülfat çözeltisi gibi bir başka indirgen çözeltiyle titre edilir. Triiyodürün başlangıçtaki kahverengi rengi giderek kaybolur ve dönüm noktasında I- un sarı rengi izlenir. Ancak dönüm noktasının hatasız izlenebilmesi için indikatör kullanılır. İyodometrik yöntemle çözeltideki IO3-, BrO3-, CIO3-, NO2-, Fe(CN)63-, MnO4-, Cr2O72-, Pb2+, Ba2+, Fe3+, Cu2+, O3, H2O2 ve organik peroksitler tayin edilebillir İyodimetrik titrasyonlarda dönüm noktasını gösteren, eklenen titrant fazlası triiyodürün kahverengi rengidir. Ancak titre edilen çözelti ortamının renksiz olduğu (Sn2+ / Sn4+ gibi) koşullarda geçerlidir. Aksi halde ortama dönüm noktasını belirlemek amacı ile nişasta veya su ile karışmayan organik bir çözücü eklenmelidir. CCI4 veya CHCI3 gibi organik çözücülerde I2 nin tipik menekşe rengi izlenir. Dönüm noktasına yakın eklenen organik faz, şiddetlice çalkalanmalı ve ilk kalıcı menekşe rengin izlendiği anda titrasyon durdurulmalıdır. Diğer seçenek ise suda nişasta süspansiyonunun kullanılmasıdır. Bu indikatör de dönüm noktasına doğru eklenmelidir. Triiyodür ile nişasta tipik koyumavi renk verir ancak ortam kuvvetli asidikse nişasta hidrolizle bozunur ve bu renklenme izlenmez. Mavi renk oluşumu heliks halka yapısına giren I2 dun özellikle Beta-amylose yapısındaki nişastalarda glikoz bilimleri arasına adsorpsiyonudur. Nişasta bir adsorpsiyon (yüzey tutulma) indikatörüdür. Nişasta yapısında elde edildiği köke göre Beta-amylose dışında, Alfa-amylose (amylopectin) de vardır ve I2 ile kırmızı-pembe renk verir. Diğer yapılan renksizdir. Patates, pirinç veya mısır nişastasında hem Beta, hemde Alfa formu olmasına rağmen ticari nişastalarda Alfa formu çok az, suda çözünen Beta formu fazladır. Titrasyonlarda ticari nişastalar tercih edilir. Yukarıdaki titrasyon için (pirinç nişastasından) hazırlanan indikatör çözeltisine, bir kaç gün olan kararlılığını uzatmak ve bakteriyel etkilerini önlemek için, bir kaç damla kloroform veya HgI2 eklenmelidir. 04.02. Kullanılan Kimyasallar Yaklaşık 0.05 N Sodyum Tiyosülfat Çözeltisi Hazırlanması % 2 lik Na2CO3 Derişik HNO3 % 8 lik KI Nişasta indikatörü 04.03 Deneyin Yapılışı Hassas terazide yaklaşık 0,2 - 0,5 g kadar (Ws) örnek tartılır ve bir behere aktarılır. Üzerine 10 ml su ve 15 ml derişik HNO3 asit eklenerek, hacim dörtte birine ininceye kadar buharlaştırılır. Çözelti balonjoje içinde 250 ml ye seyreltilir. 250 ml ye seyreltilmiş çözeltiden 10 ml alınır. % 2 lik Na2CO3' dan çökelek oluşuncaya kadar eklenir. Aşırısını eklemeden kaçınılmalıdır. Bu çökelek buzlu asetik asit ile çözülür (pH ~ 5). % 8 lik KI den 3 - 4 ml eklenir ve 0.05 N Na2S2O3 ile kahverengi renk açılıncaya kadar titre edilir. Sonra 3 - 4 ml nişasta belirteci eklenir. Renk siyah olmalıdır. Tekrar Na2S2O3 ile titrasyona devam edilir ve ilk sarı rengin izlendiği anda (titrantın damladığı yerde rengin açıldığı an)  l g KSCN katılır. Kirli beyaz renk gözlenene kadar damla damla titrant eklenir. Harcanan titrant hacmi not edilir ve örnekteki bakır ağırlığı veya yüzdesi hesaplanır.  Titrasyon öncesi:             2Cu2+ + 2I-      à    I2 (stokiyometrik oranda) + 2Cu+ Titrasyon tepkimesi:                I2 + S2O32-    à      2I- + S4O62- 04.04. Hesaplamalar Ntitrant = Ayarlı Na2S2O3 çözelti normalitesi, Vtitrant  = Eklenen titrant, Na2S2O3 hacmi, ml Bakırın Atom   Ağırlığı =   Eşdeğer   Ağırlığı =    63.54 10 ml'lik çözelti için: Bakır Ağırlığı (mg) = 63.54 x Ntitrant x Vtitrant Orjinal çözeltideki bakır miktarı % Cu = [Örnekteki Bakır Ağırlığı / Ws] x 100