文档介绍：第五节氧化还原滴定法
概述
氧化还原反应的方向、次序及进行的程度
氧化还原反应速度及其影响因素
氧化还原指示剂
氧化还原滴定法分类
氧化还原滴定结果的计算
1 概述
氧化还原滴定法:以氧化还原反应为基础的滴定
分析方法
实质:电子的转移
特点:
1)机理复杂、多步反应
2)有的程度虽高但速度缓慢
3)有的伴有副反应而无明确计量关系
分类:
根据所用氧化剂或还原剂不同,可以将氧化还原滴定法分为多种。常用的有高锰酸钾法、***钾法、碘量法及溴酸盐法等。
应用:广泛,直接或间接测定无机物、有机物
2 氧化还原反应的方向、次序及进行的程度
(1)、条件电位及影响因素
(2)、氧化还原反应的方向
(3) 、氧化还原反应的次序
(4)、氧化还原反应进行的程度
(1)条件电位及影响因素
条件电位:一定条件下,氧化型和还原型的
浓度都是1moL/L时的实际电位
续前
(2)氧化还原反应的方向
通过对氧化还原电对条件电极电位的计算,可以判断氧化还原反应进行的方向。下面就影响氧化还原反应方向的一些因素结合实例进行讨论。
浓度的影响
溶液酸度的影响
形成络合物的影响
生成沉淀的影响
浓度的影响
当两个氧化还原电对的条件电极电位相差不大时,有可能通过改变氧化剂或还原剂的浓度来改变氧化还原反应的方向。下面举例说明:
例如,已知,当[Sn2+]=[Pb2+]=1mol/L和[Sn2+]=1mol/L、[Pb2+]=,两电对所组成的原电池的电势分别为E1和E2:
E1= - = - =--(-)>0
E2= - = + -
=-- -(-)<0
很显然,这两种浓度条件下,氧化还原反应进行的方向相反。
-
=
-
溶液酸度的影响
氧化还原反应往往有H+或OH-参与,因此溶液的酸度自然对氧化还原电极电位有影响,如氧化剂高锰酸盐的电极反应和电极电位表达式为:
MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O
例如,水分析中常用的强氧化剂K2Cr2O7,其电极反应和电极电位的能斯特方程为:Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2O
从电极电位表达式可看出,氢离子浓度对电对Cr2O72-/ Cr3+的影响更大,在不同酸性介质中,***钾氧化能力也不同。
形成络合物的影响
在氧化还原反应中,当加入一种可与氧化态或还原态形成稳定络合物的络合剂时,就可能改变电对的电极电位,影响氧化还原反应的方向。例如用碘量法测定水垢中氧化铜时,先用铜离子将溶液中过量的I-氧化成I2,再用硫代硫酸钠滴定碘分子,根据消耗硫代硫酸钠溶液的体积计算铜离子含量。若溶液中有铁离子,则发生如下反应:
2Fe3++2I-=2Fe2++I2
溶液中释放出的碘因Fe3+的存在而增加,从而使滴定消耗硫代硫酸钠溶液的体积增加,使测定结果偏高。如向溶液中加入固体NaF,Fe3+与F-络合形成稳定的络合物,从而使[Fe3+]减少,2Fe3++2I-=2Fe2++I2反应不能正向进行,从而消除铁离子的干扰。
示例
例:间接碘量法测Cu2+
Cu2+ + e Cu+
Fe3+ + e Fe 2+
I2 + 2e 2I-