文档介绍：第九章氧化还原反应与氧化还原滴定法
【知识导航】
氧化还原反应是生活中常见的现象,氧化还原滴定法也是药典中常用方法,因此在专升本考试和执业药师考试中经常出现与本章相关的考题,在后续课程的学习中也常用到本章内容。学好本章内容有利于同学们备战专升本考试和执业药师考试。
【学习重点】
1、原电池:
借助氧化还原反应产生电流的装置。分两部分:两个半电池(电极)和连接部分(导线和盐桥)。实质是两个电极之间存在电势差导致电子定向移动。
从导线输出电子的电极称负极,发生氧化反应;从导线接受电子的电极称正极,发生还原反应;两电极反应之和即电池反应。
原电池装置用符号表示即电池符号(电池组成)。遵循规则有:负左正右,标明物质状态(液体浓度或气体分压),“∣”表示相界面,“,”表示同相中不同组分,“‖”表示盐桥,若无金属电极需加入惰性电极导电。
2、电极电势及应用:
单个电极的电极电势无法测量。需要确定一个比较标准(IUPAC建议采用标准氢电极),其他电极与其组成原电池测电压得出电极电势。
处于标准状态下(离子浓度1mol·L-1,,液体或固体都是纯物质)的某电极的电极电势,称为该电极的标准电极电势,用φө表示。
电极电势越大,电极氧化型的氧化性越强,电极电势越小,电极还原型的还原性越强。
电动势计算公式:
> 0 (1)
3、能斯特方程及应用:
能斯特方程:
(2)
当温度T=,R、T均为常数时,上式可简化为:
(3)
若氧化或还原态物质为固体、纯液体或稀溶液溶剂时,可不必代入;若有H+或OH—参加,则它们的浓度必须带入;若有气体参与,则带入相对分压(即与标准气压的比值)。
计算氧化还原反应平衡常数的方程为
(4)
该公式适用于电池反应,不同于能斯特方程仅适用于电极反应。可通过计算值大小判断氧化还原反应进行的程度,若非常大,则可以认定该氧化还原反应进行的很完全。
4、主要的氧化还原滴定法比较
分析方法
碘量法
高锰酸钾法
直接碘量法
间接碘量法
滴定液
mol/L I2
mol/L Na2S2O3
mol/L KMnO4
测定原理
I2+2e 2I –
φΘ=
2I- - 2e I2
2Na2S2O3+I2
Na2S4O6
MnO4- -5e +8H+
Mn2++4H2O
φΘ=
测定条件
在酸性、中性、弱碱性介质中进行,测定Na2S2O3在中性、弱酸性介质中进行
开始酸度要大,KI过量五倍计算量,室温下进行。用Na2S2O3滴定时要加大量纯化水稀释。
强酸性H2SO4介质中进行,必要时加热或加催化剂。
指示剂
淀粉指示剂(滴定前加入)
淀粉指示剂(近终点时加入)
KMnO4自身指示剂
终点颜色
蓝色的出现
蓝色的消失
无色→浅红色
滴定液标定注意事项
间接法配制、用适量浓KI溶液溶解、棕色试剂瓶中保存,标定时将As2O3溶于碱水后、HCl中和并加NaHCO3保持pH8、再用I2滴定。
间接法配制、棕色试剂瓶中保存、用新沸至冷的纯化水溶解、加少量Na2CO3作稳定剂,放置一个月后再用基准K2Cr2O7标定,终点由深蓝色→亮绿色。
间接法配制、棕色试剂瓶中