- Introducción
- Indirectos (yodométricos)
- Condiciones
- Almidón
- Método de extracción
- Estandarización de soluciones de yodo y de tiosulfato
- Aplicaciones
- Bibliografía
La yodometría se aplica a la determinación de sustancias que oxidan el ion yoduro a yodo, que después se valora con disolución patrón de tiosulfato sódico. En las yodometrías se realizan valoraciones indirectas con el yodo
Son numerosos los compuestos capaces de llegar a oxidar al ion yoduro, transformándolo en yodo. Seguidamente se procede a valorar el yodo que se ha formado con una disolución de tiosulfato, pudiendo conocer así, tras una serie de cálculos, la cantidad de sustancia que hasta ahora no conocíamos, la cual ha conseguido oxidar al ion yoduro.
Una práctica común del uso de las yodimetrías, es la determinación del ácido ascórbico en preparados de tipo farmacéuticos. Dicha determinación se realiza a través de la valoración del ácido ascórbico con una disolución de I2. El ácido ascórbico puede ser oxidado de manera cuantitativa con un oxidante relativamente débil con el yodo; cuya disolución de yodo se prepara añadiendo un exceso de yoduro potásico KI, para que se forme el complejo I3, el cual tiene como característica, que es más soluble que el I2.
Al ser el I2 un oxidante débil, la gran mayoría de las sustancias que acompañan al ácido ascórbico en los preparados farmacéuticos, como pueden ser los excipientes, no suelen interferir en su valoración.
El indicador utilizado es el conocido con el nombre de, engrudo de almidón, el cual no responde a un cambio brusco de potencial que se produce en las cercanías del punto de equivalencia sino a la formación de un complejo en exceso de I2, de coloración azul.
Objetivo
El análisis de Yodatos empleamos el método de yodometrìa que consiste en la valoración con Tiosulfato de Sodio (Na2S2O3).
FUNDAMENTO
La Yodometría se utiliza comúnmente para analizar la concentración de agentes oxidantes en muestras de agua, tales como la saturación de oxígeno en los estudios ecológicos o de cloro activo en el análisis del agua de la piscina. Para un volumen conocido de la muestra, se añade una cantidad en exceso de yoduro, pero conocido, que los agentes oxidantes oxida yoduro a yodo. El yodo se disuelve en la solución que contiene yoduro para dar iones triyoduro, que tienen un color marrón oscuro. La solución de ión triyoduro se valora a continuación, contra la solución de tiosulfato estándar para dar yoduro de nuevo utilizando indicador de almidón: I3-+ 2 e-? 3 Junto con potencial de reducción de tiosulfato:
1. Es una titulación indirecta, ya que se produce yodo (I2) que luego es titulado con tiosulfato de sodio.
2. El tiosulfato de sodio se usa como patrón primario, aunque se descompone y debe utilizarse recién preparado (el mismo día).
3. La Titulación es indirecta: Se añade exceso de KI para que el analito reaccione y produzca yodo libre, el cual es titulado posteriormente con tiosulfato de sodio.
4. Indicador: Se usa almidón como indicador. Se debe añadir cerca del punto final, pues si se añade al principio de la titulación, el almidón puede atrapar parte del yodo que no será liberado, dando errores. La solución de almidón debe prepararse el mismo día que se va a utilizar. Se recomienda utilizar "almidón soluble", o en su defecto, se puede utilizar almidón comercial, pero debe hervirse durante su preparación.
5. Debido a que el yodo libre puede sublimarse, hay que tener cuidado de no perder el yodo formado. Se usan fiolas de yodo.
En ellas se hace reaccionar un oxidante (Ox) cuya concentración deseamos conocer, con un exceso de yoduro generándose una cantidad estequiométrica de triyoduro según la reacción previa:
Este triyoduro es posteriormente valorado con tiosulfato sódico de concentración exactamente conocida. Ambas especies reaccionan de acuerdo con la siguiente reacción volumétrica:
El reactivo valorante es el tiosulfato sódico (Na2S2O3), y a partir de las estequiometrías de las reacciones volumétrica y previa, podremos conocer la cantidad de Oxidante inicial. La disolución de tiosulfato sólo puede utilizarse como reactivo valorante frente a yodo (triyoduro), por lo que su utilidad está limitada a las yodometrías,
El tiosulfato de sodio puede conseguirse fácilmente de gran pureza, pero el sólido esflorece fácilmente y además sus disoluciones se descomponen con facilidad. Por ello, se preparan disoluciones de concentración aproximada que se normalizan frente a yodo (o triyoduro) y deben renormalizarse frecuentemente. Ocupa una posición casi en el centro de la tabla de potenciales normales.
El ion I3- es un agente oxidante bueno que reacciona cuantitativamente con buen número de reductores.
Además, el I- se oxida con suficiente facilidad para que su reacción con ciertos oxidantes fuertes sea cuantitativamente.
En estos métodos se forma triyoduro por reacción de ion yoduro en exceso con algún agente oxidante (mide oxidantes).
Muchos agentes oxidantes fuertes pueden convertir cuantitativamente ion yoduro en yodo libre el cual en presencia de yoduro en exceso forma I3-. Algunos son:
Las reacciones para determinación de MnO4-, Cr2O72- y H2O2 si bien son favorables, no se emplean por carecerse de medios para detectar visualmente el punto final además la reacción con Cr2O72- es algo lenta y con H2O2 requiere de un catalizador para obtener buenos resultados.
Como existe una relación estequiométrica entre la cantidad inicial de oxidante y la cantidad de I3- producida, la determinación de triyoduro proporciona datos de los cuales se puede calcular la concentración del oxidante.
Para la valoración de I3- se usa casi invariablemente una solución estándar de tiosulfato sódico.
En situaciones especiales han de emplearse como valorantes, arsénico As3+ o sulfito.
debe asegurarse siempre que se completo la reacción entre el oxidante fuerte y el I- en exceso antes de dar comienzo a la valoración con S2O32-.
se destinan a la determinación de sustancias que por si mismas son oxidantes fuertes y el procedimiento en la reacción previa de esa sustancia con un exceso de yoduro, para formar I3-, seguida de la valoración del Triyoduro con una solución estandarizada de tiosulfato sódico.
Para el análisis de yoduros la valoración debe hacerse en medio neutro o débilmente alcalino con un pH entre 6 y 10, porque si es más ácida se
Disuelve el precipitado de cromato de plata es decir disminuye la sensibilidad del indicador y no podríamos observar bien el punto final.
El indicador que se debe utilizar es Cromato potásico al 5% (K2CrO4).
Para el análisis de yodatos la valoración debe hacerse en medio ácido con un exceso de yoduro, para que en esta solo sean valorados los yodatos, se utiliza ácido acético (CH3COOH) para acidificar el medio y el indicador que se debe utilizar es el almidón.
- PH: En medio ácido muy diluido como el que podría ocurrir por saturación de la solución con CO2, el tiosulfato se descompone lentamente con formación de azufre elemental e ion hidrogeno sulfito:
Aunque el S2O32- es inestable en medio ácido, nada impide su uso como valorante de yodo (I3-) incluso en concentraciones ácidas como 2 M o 3 M siempre que la valoración se efectúe de manera que en ningún momento haya un exceso local apreciable de tiosulfato.
- METALES PESADOS:
Las trazas de metales pesados causan oxidación gradual de S2O32- a S4O62-. Por ejemplo el Cu (casi siempre presente en el agua destilada):
2 Cu2+ + 2 S2O32- 2 Cu+ + S4O62-
Y luego el oxigeno del aire reoxida al Cu+ y se forma un ciclo de reacciones de descomposición del tiosulfato.
4 Cu+ + O2 + 2 H2O 4 Cu2+ + 4 OH-
- BACTERIAS QUE CONSUMEN AZUFRE:
La causa más insidiosa de la inestabilidad de las soluciones de S2O32- es la presencia de bacterias que consumen azufre, transformándolo en S, SO32- y SO42-. Por esto se suele hervir el agua destilada para destruir las bacterias. Otros recomiendan agregar mercurio II o cloroformo como agentes antibacterianos. Además es práctica común agregar de 50 a 100 mg de NaHCO3 por litro de S2O32- porque de este modo se logra un pH entre 9 – 10 donde la acción bacteriana es mínima.
I. REACCIÓN YODO – TIOSULFATO:
Determinación del punto final
Cuando se clasifica en método directo e indirecto se menciona que el punto final en el método directo se señala por el primer exceso apreciable y permanente de yodo (I3-) en el vaso de valoración, mientras que la desaparición de la última cantidad perceptible de yodo señala el punto final en el método indirecto.
La aparición o la desaparición del color del yodo (I3-) es de por si una manera muy sensible para localizar el punto final, siempre que el yodo sea la única sustancia coloreada en el sistema.
El I3- que es la forma predominante del yodo en medios de yoduro acuosos tiene color pardo amarillento.
En una solución perfectamente incolora es posible percibir visualmente una concentración de I3- de 5 x 10-6 M o sea en un volumen de solución de 100 ml corresponde a 1 ?eq de valorante.
En la valoración directa de 50,00 ml de arsénico (III) 0,050 M, con I3- 0,050 M el punto final seria percibido como la primera aparición del color amarillo del ion triyoduro. Si se asume que la mínima concentración perceptible de I3- es 5 x 10-6 M el error de valoración seria solo de + 0,02%.
En los métodos analíticos en que interviene yodo no son necesarios los indicadores redox normales, porque se dispone de almidón, un indicador interno sensible que experimenta una interacción enormemente específica con yodo. El yodo libre forma un color azul muy intenso con almidón disperso coloidalmente y esta coloración sirve de indicación de la presencia de yodo.
Una cantidad tan pequeña como 2 x 10-7 M de yodo da con almidón un color azul perceptible.
En presencia de yoduro en concentración 10-5 M se puede ver fácilmente el color azul de almidón – yodo con una concentración de 5 x 10-6 M de yodo.
Como puede apreciarse el método del almidón – yodo no es más sensible que la coloración propia de yodo pero el color azul del almidón – yodo es más distintivo en particular en soluciones coloreadas.
El almidón no ha de estar presente en la solución que se valora hasta que la concentración de I2 libre no es bastante baja, pues grandes cantidades de yodo causan coagulación de la suspensión de almidón y promueven además la descomposición de esta sustancia. Por esto la solución de almidón no habrá de agregarse hasta las proximidades del punto final en los métodos indirectos.
Las suspensiones de almidón deben protegerse de la exposición indebida al aire y toda fuente de bacterias debido a la descomposición bacteriana. Algunos preservadores que se usan son yoduro mercúrico, timol y glicerol.
Es preferible el uso de suspensiones de preparación reciente. La descomposición se advierte por la formación de un color pardo y si la descomposición es muy extensa puede no aparecer color azul.
Este indicador debe usarse a temperatura ambiente pues la sensibilidad disminuye señaladamente a temperaturas más altas.
Los ácidos descomponen el almidón por una reacción de hidrólisis y por ello el almidón no habrá de usarse en medios fuertemente ácidos ni se dejara demasiado tiempo en soluciones de acidez, incluso moderada.
En principio se supuso que el color azul que produce el I2 (I3-) con el almidón era debido a la formación de un compuesto de adsorción.
Actualmente se postula que dicha coloración es debida a la formación de un "Clatrato" o compuesto de inclusión, en el cual los átomos de I2 quedan atrapados en una red o jaula constituida por los anillos de Maltosa que componen la Amilasa.
Las soluciones de almidón se emplean en concentraciones comprendidas entre el 0,2 y 1 %. Se preparan dispersando el producto desleído en muy poco agua fría en un mortero y agregando luego agua hirviente.
El almidón que se expende en el comercio para fines analíticos se presenta especialmente preparado y da soluciones prácticamente transparentes.
Las soluciones de almidón son susceptibles de descomposición bacteriana, su mejor conservación se asegura con unos miligramos de yoduro mercúrico, ácido salicílico, timol, cloroformo o tolueno.
La reaccion de coloración del almidón con el yodo es menos sensible si se aumenta la temperatura o en presencia de alcoholes.
El almidón en presencia de grandes cantidades de yodo forma compuestos insolubles, por lo que el indicador ha de agregarse recién en las proximidades del punto final en el caso de titulaciones indirectas (yodométricas) guiándose por el empalidecimiento del color amarillo del yodo residual a medida que progresa la titulación con tiosulfato.
En la actualidad se postula el empleo del almidón – glicolato de sodio, que no posee esta ultima desventaja y además ofrece virajes más nítidos cuando se utilizan soluciones valoradas muy diluidas.
Otra forma de determinación del punto final consiste en la adición de unos mililitros de un liquido inmiscible con agua, comúnmente tetracloruro de carbono o cloroformo al vaso de valoración como el I2 molecular es mucho más soluble en la capa orgánica, no polar, que en la fase acuosa, todo el I2 se concentrara en la capa inferior más densa, y dará un color violeta.
El método de extracción para la determinación del punto final es menos cómodo y consume más tiempo que el uso de almidón, pero los dos métodos dan resultados excelentes. Se puede emplear con ventaja el método de extracción en valoraciones en medios fuertemente ácidos donde no es factible el uso del almidón. Como es el caso de titulaciones con yodato de potasio.
Estandarización de soluciones de yodo y de tiosulfato
- A. YODO:
Algunas consideraciones prácticas:
La reacción no es cuantitativa a pH = 4,3, entre pH 4 – 5 la reacción es lenta y se obtienen puntos finales prematuros.
El intervalo óptimo de pH es 7 – 9.
El límite superior es aproximadamente 11, a este pH ocurre desproporcionamiento de yodo a HIO y I- y el ácido hipoyodoso oxida suavemente el arsénico (III) a (V).
A valores más altos de pH el HIO se desproporciona a I- y IO3-, y este reacciona con el arsénico (III) en forma lenta.
Finalmente, no es suficiente que el pH este entre 7 – 9 sino que la solución ha de amortiguarse dentro de este intervalo. Si el H+ que se produce durante la valoración no es neutralizado por el amortiguador, el aumento de acidez podría hacer que se interrumpa la reacción arsénico (III) – I3- antes de alcanzar el verdadero punto de equivalencia. Es evidente que cuando finaliza la reacción arsénico (III) – I3- el primer exceso de I3- causa la aparición del color azul del almidón – I3-.
Las condiciones apropiadas para la valoración arsénico (III) – I3- son:
Después de disolver en NaOH diluido una porción pesada de As2O3 se neutraliza con HCl más un pequeño exceso. Se agregan varios gramos de NaHCO3 para formar el amortiguador ácido carbónico – bicarbonato a pH 7- 8 entonces se agrega el indicador almidón y se valora la solución con yodo o triyoduro.
Si tomamos en cuenta las fuerzas de los ácidos HAsO2 y H3AsO4 :
Emplearemos esta constante de equilibrio nueva que es valida a pH = 7, para determinar la completitud de la oxidación de As (III) a As (V) en el punto final de la valoración.
Lo que demuestra que la valoración es ampliamente cuantitativa a pH = 7.
B. TIOSULFATO SÓDICO:
Una solución de yodo (I3-) previamente valorada sirve para titular una solución de 
Además, agentes oxidantes fuertes como dicromato de potasio, yodato de potasio y biyodato de potasio [KH(IO3)2] P.F. = 389,92; pueden servir como estándares primarios para la valoración de soluciones de tiosulfato por el método indirecto con yodo. Todos estos métodos implican en ultimo termino la reacción entre yodo (I3-) y tiosulfato.
Sirve de base para la determinación de Cr, Pb, y Ba.
El Cr3+ que se obtiene al disolver diversas muestras luego se lo oxida a CrO42- o Cr2O72- por ejemplo con KClO4 (perclorato de potasio) en HNO3 concentrado caliente o con H2O2 en solución de NaOH, luego se elimina el exceso de oxidante por calentamiento quedando el Cr2O72- o CrO42- que se determinan con exactitud por el método indirecto yodométrico.
El PbCrO4 y el BaCrO4 son muy insolubles así un pequeño exceso de CrO42- a una solución que contiene Pb o Ba causa la precipitación del PbCrO4 o BaCrO4 ajustando el pH de la solución.
Se lava el precipitado y luego se lo disuelve en medio ácido para convertir el 
Este Cr2O72- se determina iodométricamente.
También puede agregarse una cantidad de CrO42- exactamente conocida, en exceso a la solución que contiene Pb y Ba, se separa el precipitado de PbCrO4 y BaCrO4 se lava recogiendo el agua de lavado con el resto del filtrado para determinar la cantidad de CrO42- que no ha precipitado del mismo modo anterior.
Determinación de Mn:
El método consiste en oxidar el Mn2+ en solución a MnO2 con clorato de potasio (KClO4) en ácido nítrico en ebullición u oxidando a MnO4- con oxido de plata en H2SO4 4 F, eliminar el exceso de oxidante y luego determinar el MnO4- por el método yodométrico (indirecto).
Determinación de Sulfuros:
La reacción:
Procura un medio útil para la determinación de S2-.
Hay dos inconvenientes prácticos:
1- El H2S es muy volátil y podría escapar de las soluciones ácidos o neutras.
2- Aunque el H2S se convierte en HS-, no volátil en medio alcalino, el I3- se desproporciona a I- y HIO que oxida parcialmente el HS- a SO42- a valores altos de pH.
Estos inconvenientes se salvan en la practica por ejemplo agregando una muestra de sulfuro alcalina a un exceso de solución de I3- acidificada y retrovalorar el I3- sin reaccionar con S2O32- estandarizado.
Se puede aplicar este procedimiento para determinar Cadmio o Cinc en precipitados de sulfuros.
En la practica se separa el precipitado por filtración o centrifugación y se lava hasta ausencia de S2-,
Se agrega al precipitado unos ml de agua acidificada con ácido acético.
El ácido acético no disuelve el precipitado pero vuelve ácida la suspensión del precipitado protegiéndolo del desproporcionamiento del I3- que se agrega ahora y evita la oxidación parcial de S2- a SO42-.
Se introduce ahora un exceso medido de solución estándar de I3- y se hace la mezcla 2 a 3 F en HCl.
El precipitado de Cd o Zn se disuelve inmediatamente:
El H2S reacciona rápida y cuantitativamente con una cantidad equivalente de I3-.
Se retrovalora el I3- que queda sin reaccionar con solución de S2O32-.
Se calcula la cantidad de CdS o ZnS por la diferencia entre las cantidades de I3- y S2O32- estándares usadas en la determinación.
Determinación de Arsénico (V):
En ciertas condiciones se puede invertir la reaccion As (III) – I3- (que se usa normalmente en las valoraciones de soluciones de yodo) de manera que el As (V) oxide cuantitativamente I- a I3-.
Estandarización de disoluciones valorantes. José Morillo Aguado. Deptº de Ingeniería Química y Ambiental. Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Sevilla. Universidad de Sevilla.
Daniel C. Harris (2007). Análisis Químico Cuantitativo. Reverté. p. 353. ISBN 84 291 7224 6.
FISHER, R. Y PETER, D.: Análisis químico cuantitativo, Ed. Interamericans, S.A. México 1968.
http://www.lahistoriaconmapas.com/historia/definiciondeyodometría/#sthash.9y9Lkcwv.dpuf
DEDICATORIA
El presente trabajo va dedicado a todos nuestros compañeros, ya que servirá para vuestro conocimiento sobre las plantas medicinales estimulantes del apetito.
El presente trabajo va dedicado con mucho cariño para nuestros padres, por el apoyo incondicional que nos brinda día a día.
Autor:
APAZA ALEJO PAOLA YULY
BENITES RAMOS WENDY PILAR
CRUZ CHUQUIPIUNTA DINA CARINA
LUCANA TIPO NILVA LOURDES
TISNADO MAMANI NOEMI
JULIACA – PERU
2015