酸化還元滴定、ジアゾ滴定

前回の沈殿滴定、Fajans法(ファヤンス法)、Volhard法(フォルハルト法)では沈殿滴定についてみました。今回は酸化還元滴定について見ていきたいと思います。

 

 

酸化還元滴定

酸化還元滴定は名前の通り、酸化還元反応を利用した滴定方法です。酸化還元滴定に使われる標準液には以下のようなものがあります。

 

• 酸化剤；過マンガン酸カリウム、ヨウ素酸カリウム、臭素、ヨウ素、過ヨウ素酸カリウム
• 還元剤；チオ硫酸ナトリウム、シュウ酸、塩化チタン(�V)

 

酸化剤はハロゲンがつくものが多く、ハロゲンに酸素つけたらもっと酸化しそうなイメージをもつと覚えやすいかもしれません。

 

そして、酸化還元滴定の指示薬にはデンプン試液が使われますが、過マンガン酸カリウムについては、過マンガン酸カリウム自体も指示薬として作用します。

 

 

ジアゾ滴定

ジアゾ滴定は、酸化還元滴定の1つであり、芳香族第一級アミンと亜硝酸ナトリウムによるジアゾ化反応を利用した定量法です。塩酸酸性下、15℃以下の条件において、試料に亜硝酸ナトリウム、反応促進剤としてKBrを加えると、試料の芳香族第一級アミンは1:1で反応してジアゾニウム塩を作ります。終点は電気滴定法で行います。

 

では、例題を見てみましょう。

 

例題

ヨウ素酸カリウム(標準試薬)を乾燥した後、その約0.05gをヨウ素瓶に精密に量り、水25mLに溶かし、ヨウ化カリウム2gと希硫酸10mLを加え、密栓し10分間放置する。その後水100mLを加え、遊離したヨウ素を調製したチオ硫酸ナトリウム液で滴定する。ただし、指示薬法の滴定の終点は液が終点近くで淡黄色になったとき、デンプン試薬3mLを加え、生じた青色が脱色する時とする。同様の方法で空試験を行い、補正しファクターを計算する。この時の0.1mol/Lチオ硫酸ナトリウム液1mLに対するヨウ素酸カリウムの対応量はいくらか？ただし、KIO3=214として、必要であれば以下の反応式を使え。

 

• KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3H2O+3I2
• 2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6

 

いつものように問題文が長いですが、KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3H2O+3I2で発生したヨウ素を使って、チオ硫酸ナトリウムを酸化させるというのが、2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6の反応になります。つまり、ヨウ素酸カリウム1molは、チオ硫酸ナトリウム6molと反応することがわかります。

 

ヨウ素酸カリウム

求めるヨウ素酸カリウムをx(mg)とすると、0.001x/214(mol)となります。

 

チオ硫酸ナトリウム

1mL=0.001(L)であるため、0.1(mol/L)×0.001(L)=0.1・0.001(mol)となります。

 

molを合わせる

1:6=(0.001x/214):0.1・0.001

 

6x/214=0.1

 

x=3.567。これが答えです。

 

まとめ

• 酸化還元滴定では、デンプン試薬が指示薬として使われるが、過マンガン酸カリウムについてはそれ自体が指示薬として働く。