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分析化学-氧化还原滴定法ppt课件

II. 进一步理解影响氧化还原反应的各种因素:包 括反应方向、反应次序、反应速度等,从而选 择和创造适当的反应条件,使氧化还原反应趋 于完全;
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III. 掌握氧化还原滴定过程中,溶液离子浓度和 电位变化的规律,为选择适当的指示剂确定 滴定终点提供依据;
IV. 掌握几种常用的氧化还原滴定方法:高锰酸 钾法、重铬酸钾法、碘量法和溴酸盐的特点、 反应条件和应用范围;
Fe3+/Fe2+; MnO4 / Mn2 不对称电对:Ox与Red系数不相同
I2/I-; Cr2O72 / Cr3
5. 可逆电对与不可逆电对
可逆电对: 在氧化还原反应的任意瞬间,能迅速地 建立起氧化还原平衡;其实际电势值与 Nernst公式计算值基本符合;如: Fe3+/Fe2+; I2/I-;
(3)酸度(H+),特别是对H+参加的反应;
Ox + ne
Red
副反应
副反应
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引入类似络合滴定分析的副反应概念:
Ox

cOx [Ox ]
Red

cRed [Re d ]
因此,对于实际电对,其电极电势E计算式可表达 为:
E E RT ln aOx nF aRed
考虑离子强度 E E RT ln Ox [Ox] nF Red [Re d ]
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A. 必须明确电对的氧化型和还原型
例如: Ag+/Ag
Ag+ + e
Ag(s)
E Ag / Ag
0.7995V
AgCl(s) + e
Ag(s) + Cl-
E AgCl / Ag
0.222V
AgBr(s) + e
Ag(s) + Br-
E AgBr / Ag
0.071V
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B. 对于复杂电对,Nernst方程中应该包括有关反应 物或生成物的活度,但纯金属、溶剂、纯固体的 活度为1。
Cr2O72- + 14H+ +6e
2Cr3+ +7H2O
E

E

0.059 log
a a14 Cr2O27 H
6
a2 Cr
3
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4. 对称电对与不对称电对 对称电对:Ox与Red系数相同
电对的氧化还原能力,可用相应电对的电极 电势E (Electric potential; potential) 来衡量。
Ox/Red(O/R): Ox (Oxidation, O): 表示电对的氧化型 Red (Reduction, R):表示电对的还原型
氧化还Байду номын сангаас电对书写成还原反应形式,即:
Ox + ne
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不可逆电对:在氧化还原反应的任意瞬间,并不
能建立真正的平衡,涉及到较复杂
的氧化还原过程,实际电对电势值
与理论值相差较大。
如: MnO4 / Mn2
MnO4- + 8H+ + 5e
Cr2O72 / Cr 3
Mn2+ + 4H2O
由于实际过程涉及到复杂的电子转移过程, 具体反应分步进行,不可能有真正的上述平衡存 在。
第7章 氧化还原滴定法
7.1 氧化还原平衡 7.2 氧化还原滴定原理 7.3 氧化还原滴定的预处理 7.4 常用的氧化还原滴定法 7.5 氧化还原滴定结果计算
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第7章 氧化还原滴定法
学习要求: I. 进一步理解氧化还原反应的实质、标准电极电
位、条件电位、Nernst公式的意义,并能运用 Nernst公式计算任一电对的电极电位,从而达 到判断滴定反应能否完全的目的;
Red
EO/R
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EO/R值越大,则电对的氧化型的氧化能力越强 ,还原型还原能力越弱;
EO/R值越小,则电对的还原型的还原能力越强
,氧化型的氧化能力越弱;
2. 电极电势的计算 在一定条件下,某电对的电极电势可用Nernst
方程计算:
E E RT ln aOx nF aRed
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7.1.2 条件电势E
1. 概念的引入 在利用Nernst公式计算某电对的电极电势时,
E E RT ln aOx nF aRed
参加电对反应的有关组分用活度,在一个实际 的溶液体系中,影响到氧化型、还原型活度的因素 很多,主要有:
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(1)溶液离子强度。 (2)氧化型、还原型副反应;
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但考虑到只要条件一定,则rOx , rRed , Ox , Red
为确定值,同时,某电对在一定条件下的电势 值是可测的,则式
E E RT ln Ox cOxRed nF Red cRedOx
E RT ln OxRed RT ln cOx nF RedOx nF cRed
在298K时: E E 0.059 log aOx
n
aRe d
aOx , aRed: 参加电对反应有关物质的活度。
E:电对的性质
表示在298K,参加电对反应的有关组分的活度 为1 mol/L( 或活度比为1),气体压力为1atm (1.013×105Pa)时,某电对相对于标准氢电极的 电极电势,与电对本质及温度相关。
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考虑副反应 E E RT ln OxcOxRed nF Red cRedOx
对于实际电对, 其氧化型、还原型的分析浓度cox,
cred是可知的, 而rOx , rRed , Ox , Red需要根据溶液
实际组成去计算,但有时氧化型、还原型的副反 应情况甚至不清楚,或相关常数缺乏,给具体计 算带来了困难, 有时, 甚至计算成为不可能。
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(3)碘量法: A. 直接碘量法:以I2标准溶液作滴定氧化剂; B. 间接碘量法:以KI与被测氧化物质反应, 生成I2,然后用Na2S2O3标准溶液滴 定生成的I2,进行间接测定。
(4)其他:硫酸铈法; 溴酸钾法等
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二、能斯特(Nernst)方程 1. 电极电势与氧化还原电对的氧化还原能力
V. 熟练掌握氧化还原的有关计算问题。
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§7.1 氧化还原平衡
Redox Equilibrium
7.1.1 概述 一、氧化还原滴定的定义与分类
1. 定义: 以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子 转移为基础的滴定分析法。
2. 分类 (按所用氧化剂、还原剂标准溶液来分) (1)KMnO4法:以KMnO4标准溶液作滴定剂; (2)K2Cr2O7法:以K2Cr2O7标准溶液作滴定剂;
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