Kémiai feladatok

B-4. feladat

Ha jódot 20%-os (m) etanolban telítésig oldunk, akkor az oldat („A”) 100 g -jának jódtartalmát 9,44 ml 0,050 M Na₂S₂O₃ mérőoldat színteleníti el. A tiszta etanollal készített telített jódoldat („B”) 1,000 g -ja pedig 12,20 ml 0,100 M mérőoldattal redukálható.

Öntsünk 100 g „A” oldathoz annyi „B” oldatot, hogy  az oldószer 80%-os alkoholtartalmú legyen. Ennek az oldatnak 5,00 g -ját 16,50 ml 0,100 M tioszulfát-oldat színteleníti el. Számítsa ki a jód oldhatóságát a 80% (m) etanoltartalmú vizesoldatban! Számítsa ki, hogy mennyi „B”-oldatot öntöttünk az „A”-oldathoz, s eközben mennyi jód vált ki az oldatból!

Megoldás

a)      Az 1. titrálás során megtudtuk, hogy 100 g oldatban, amely 20% -os alkohollal készült, a I₂ + 2Na₂S₂O₃ = 2 NaI + Na₂S₄O₆   egyenlet alapján 9,44 · 0,05/2 = 0,236 mmol (0,06g) jód van és 99,94 g · 0,2 = 19,9 g alkohol.

b)      A 2. titrálásnál a tiszta alkohollal készült „B”-oldatban pedig: 12,2 · 0,1 / 2 = 0,61 mmol jód van 1,00 g-ban, vagyis grammonként 0,1549 g jód és 0,845 g alkohol.

c)      Ha összeöntünk 100 g „A”, és x g „B” oldatot, akkor a bennük levő jód és alkohol mennyisége (tömeggel kifejezve): 100 g „A”-ban 0,06 g jód, 19,99 g alkohol , és 79,96 g víz, x g „B”-ben 0,155x g jód és 0,845x g alkohol..

Összesen  (0,06 + 0,155x) g jód (0,236 mmol + 0,61 mmol), és (19,9 + 0,845x) g alkohol, 79,96 g víz mellett. Az oldószer itt 80% etanoltartalmú kell, hogy legyen, tehát az alkohol / víz arány 4 / 1.

 A fentiek alapján

, amiből x = 354,95. Tehát 355 g „B” oldatot  kell 100 g „A”-hoz önteni.

 Az így elkészült oldat 5,00g-jában a 3. titrálás szerint 1,65 / 2 mmol jód van, 100 g -ban 16,5 mmol, ami 4,20 g. A jód oldhatósága  80%-os alkoholban: 420 / 95,8 = 4,38g / 100g oldószer.

Az összeöntött oldatokban összesen 55,1 g jód van, ebből kivált y g, tehát összesen (55,1 – y) g jód van (455- y) g oldatban.  Ez az oldat a titrálás alapján 4,2% jódot tartalmaz:

, amiből y = 37,55,  tehát 37,55g jód vált ki az oldatból.