文档介绍：第5章氧化还原滴定
一、氧化还原反应原理
二、滴定曲线及指示剂的选择
三、应用
溶解氧DO—碘量法
高锰酸钾指数
CODCr
BOD5
总有机碳(TOC)
总需氧量(TOD)
一、 氧化还原反应原理
氧化还原反应:有电子转移的反应。
在氧化还原反应中,存在着两个电对(Ox/Red)。
电极反应: Ox + ne- = Red
能斯特公式:
(氧化还原半反应)
(1)判断氧化剂、还原剂的相对强弱;
电极电位数值越大,其氧化态的氧化性越强,其对应的还原态的还原性反而越弱。
例:
Ө( MnO4-/Mn2+) = ;
Ө( Br2/Br-) = ;
Ө( I2/I-) =
氧化性的强弱次序是:MnO4->Br2>I2
还原性的强弱次序是:I->Br-> Mn2+
(2)判断反应的次序和方向
电极电位大的氧化态可氧化电极电位小的还原态(电极电位大的氧化态作氧化剂,电极电位小的还原态作还原剂,反应正向进行)。
例:K2Cr2O7作标准溶液滴定Fe2+时Sn2+会干扰,因为:
为了防止K2Cr2O7与Sn2+反应,常选择一种氧化剂,只能氧化Sn2+而不能氧化Fe2+ ,一般选HgCl2,因为:
(3)判断氧化还原反应完成的程度
——根据氧化还原反应的平衡常数
n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2
例如:硼氢化钠NaBH4,溶于水产生氢,处理含汞废水,其反应为:H2 + Hg2+ = 2H+ + Hg
说明反应进行很完全,废水处理效果好。
外界条件对电极电位的影响主要表现在:
(1)溶液温度;
(2)溶液的离子强度;
(3)有H+(或OH-)参与反应时,pH对条件电极电位有影响;
(4)配位、沉淀等副反应使有效浓度降低, 因为能斯特公式:
(1)反应物浓度:增加反应物浓度可以加速反应的进行;
如:Cr2O72- + 6 I-+14 H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
增加Cr2O72、 I-和H+浓度可加快反应速度。
(2)催化剂:改变反应过程,降低反应的活化能,加快反应速度;
例:2Cr2O72- + 3C +16H+ = 4Cr3+ + 3CO2 + 7H2O
可加入AgSO4催化剂加快有机物的氧化速度。
(3)温度:通常,温度每升高10度,反应速度可提高2-3倍。
二、氧化还原滴定
:
氧化还原滴定过程,随着滴定剂的加入,氧化态和还原态的浓度逐渐改变,两个电对的电极电位不断发生变化,化学计量点附近有一电位的突跃。以滴定剂的体积为横坐标,电对的电极电位为纵坐标绘制~ V曲线即氧化还原滴定曲线。
氧化还原滴定过程中,既可用电位的改变来确定终点(如电位滴定法),也可利用指示剂颜色的变化来确定终点。
1、本身发生氧化还原反应的指示剂
2、自身指示剂
3、专属指示剂
指示剂颜色的变化来确定终点的分类: