Oxidimetrie gaat over titreren met redoxreacties. Je zou kunnen zeggen: "titreren met elektronen". Vergelijk dit met het titreren met protonen bij zuur/base-titraties. Er zijn dan twee mogelijkheden:
Oxidator in de buret, bijvoorbeeld: kaliumpermanganaat (KMnO4), de toepassing noemen we "permanganometrie", of: cerium(IV)sulfaat (Ce(SO4)2). In principe zijn verschillende andere oxidatoren die we in een buret kunnen doen. Maar, kaliumpermanganaat en cerium(IV)sulfaat worden wel het meest toegepast.
Bij permanganometrie is de halfreactie van de oxidator altijd: MnO4- + 8 H3O+ + 5 e → Mn2+ + 12 H2O
Reductor in de buret, bijvoorbeeld: natriumthiosulfaat (Na2S2O3), de toepassing noemen we: "jodometrie", of: ijzer(II)sulfaat in zuur milieu. Deze twee zijn de meest toegepaste.
Bij jodometrie zijn er altijd de volgende reacties:
oxidator + 2 I- → I2 + reductor
Daarna reageert natriumthiosulfaat (titratiereactie):
I2 + 2 S2O32- → 2 I- + S4O62-
Het titratie-eindpunt kan potentiometrisch worden bepaald. De meetelektrode is platina. We kunnen ook een indicator gebruiken. Redox-indicatoren hebben in geoxideerde vorm een andere kleur dan in gereduceerde vorm. Het bekendste voorbeeld is feroïne. Geoxideerd is feroïne licht blauw en gereduceerd rood.
Berekeningen
Chemische berekeningen zijn in de oxidimetrie lastig omdat de reactieverhoudingen vaak niet zo simpel zijn. Misschien leuk (nou ja: nuttig) om een rekenvoorbeeld te geven? We kijken dan naar opgave 10 in hoofdstuk 4. Deze zelfde opgave maar met andere getallen:
Chloorbleekloog (bleekwater) bevat chloor opgelost met NaOH:
Cl2 + 2 OH- → ClO- + H2O + Cl-
Bij toevoeging van zuur komt het chloor weer vrij:
ClO- + Cl- + 2 H3O+ → Cl2 + 3 H2O
Het chloor dat gebonden is en op bovenstaande wijze kan worden vrijgemaakt noemt men: "werkzaam" of "actief" chloor.
Een analist weegt 1252 mg chloorbleekloog af en voegt na verdunnen toe: 2 g KI en 10 mL zoutzuur (c(HCl) = 4 mol/L). Hij titreert het vrijgekomen jood met 12,32 mL natriumthiosulfaatoplossing met c(Na2S2O3) = 0,1052 mol/L.
Bereken het gehalte aan actief chloor in g Cl2 per 100 g oplossing.
> Reacties:
Cl2 + 2 I- → I2 + 2 Cl-
I2 + 2 S2O32- → 2 I- + S4O62-
Hieruit volgt dat 1 mmol chloor (Cl2) reageert met 2 mmol thiosulfaat (S2O32- )
> Gehaltebepaling, dus start de berekening met de titratie-uitkomst: verbruik: 12,32 mL x 0,1052 mmol/mL = 1,296 mmol S2O32-
> Dit heeft gereageerd met 0,5 x 1,296 = 0,6480 mmol Cl2 Dit is: 0,6480 mmol x 70,91 mg/mmol = 45,95 mg chloor.
> Massa (gram) chloor per 100 g chloorbleekloog:
0,04595 g / 1,252 g = 0,0367 g chloor per 1 g bleekwater ---> x 100 = 3,67 g chloor/100g bleekwater
Opgave 10 uit het boek moet nu ook te doen zijn....
Het onderwerp "Oxidimetrie" komt ook voor in Basischemie voor MLO, hoofdstuk 18. Kun je ook nog eens een kijkje nemen en de test maken.
en verder....