آزمایش یدومتری مس بر اساس اکسیداسیون یدیدها به ید توسط یونهای مس (II) است که  منجر به احیا یا همان کاهش مس می شود. مقایسه پتانسیل استاندارد برای هر دو نیمه واکنش  ( Cu2+/Cu+ E0=0.17 V و I2/IE0=0.54 V)  نشان می دهد که این ید است که باید به عنوان اکسید کننده عمل کند. با این حال، اینطور نیست، زیرا مس (I) یدید (CuI)دارای محلولیت کم است(Ksp = 10-12)  یعنی غلظت مس در محلول بسیار کم است و پتانسیل استاندارد نیمه واکنش Cu2+/Cu+ در حضور یدیدها بسیار بیشتر است (حدود 0.88 ولت). در واقع واکنش انجام شده در محلول است:

2Cu2+ + 4I → 2CuI(s) + I2

و مقدار معادل ید تولید شده را می توان با محلول تیوسولفات تیتر کرد.

برای بهترین نتایج، آزمایش یدومتری باید در محلول کمی اسیدی pH حدود 4-5 انجام شود، pH  صحیح با افزودن آمونیاک و اسید استیک به دست می آید و به طور موثر بافر استیک ایجاد می کند. جهش نقطه پایانی زمانی  که مقداری تیوسیانات به محلول اضافه شود. تیوسیانات مس (I) کمی کمتر از یدید محلول است، که باعث می شود غلظت Cu+ حتی کمتر شود و پتانسیل اکسیداسیون سیستم Cu2+/Cu+ را افزایش می دهد.

واکنش اصلی یدومتری

همانطور که قبلاً توضیح داده شد، اولین واکنشی که انجام می شود این است:

2Cu2+ + 4I → 2CuI(s) + I2

این در طی تیتراسیون با واکنش ید با تیوسولفات دنبال می شود:

2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I

اندازه نمونه

برای تیترانت 0.1 مولار و با فرض حجم 50 میلی لیتری بورت، مقدار کمی که برای تیتراسیون گرفته می شود باید حاوی حدود 0.22-0.28 گرم مس (3.5-4.5 میلی مول) باشد.

 

اندازه گیری مس به روش یدومتری
اندازه گیری مس به روش یدومتری

تشخیص نقطه پایان

برای تشخیص نقطه پایان تیتراسیون از یک نشانگر استاندارد برای یدومتری استفاده خواهیم کرد: نشاسته. ما با یک محلول حاوی غلظت نسبتاً بالای ید شروع می کنیم، بنابراین شاخص باید نزدیک به نقطه پایان اضافه شود.

روش کار آزمایش یدومتری

ابتدا بالن ژوژه حاوی مجهول را به حجم می رسانیم. 25 میلی لیتر از آن را با یک پیپت حبابدار درون یک ارلن مایر می ریزیم. 1 گرم پتاسیم یدید را ابتدا با کمی آب مقطر محلول و سپس به آن اضافه می کنیم. درون بورت نیز تیوسولفات سدیم (0.1 مولار) می ریزیم و تیتراسیون را انجام می دهیم تا رنگ محلول زرد کمرنگ شود.

سپس خیلی سریع به محلول 2 میلی لیتر چسب نشاسته و 1 گرم پتاسیم تیوسیانات اضافه می کنیم (زیرا وجود یون یدید در محلول که در معرض هوا واکنش داده سبب تیره شدن رنگ محلول می شود و پایان تیتراسیون را با مشکل مواجهه می کند). رنگ محلول آبی می شود. تیتراسیون را تا محو رنگ آبی و شیری رنگ شدن محلول ادامه می دهیم. حجم مصرفی تیوسولفات را یادداشت می کنیم. در نقطه هم ارزی تعداد میلی مولهای تیوسولفات برابر تعداد میلی مولهای یون مس است و از روی تعداد میلی مول یون مس، می توان جرم مس را حساب کرد.

محاسبه نتیجه

معادله‌ای که کل فرآیند را توصیف می‌کند، از طریق ساده سازی به دست می آید ومی توان از آن برای محاسبه نتایج تیتراسیون استفاده کرد:

-2Cu2+ + 2S2O32- + 2I → 2CuI(s) + S4O62