第六章氧化还原滴定副本
第六章 氧化还原滴定 - 副本
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第六章 氧化还原滴定法习题补充题1.配平下列氧化还原反应方程式①+--++H I O Cr 272O H I Cr 223+++ ②+--++H I BrO 3 O H Br I 22++-③+--++H O C MnO 2424O H CO Mn 222+↑++ ④+--++H Cl ClO 3 O H Cl 22+⑤O H Ce HAsO 242+++ ++++H Ce AsO H 343补充题2.写出下列电对电位的Nernst 方程式 ①e O S 2264+- -2322O S②e H AsO H 2243+++ O H HAsO 222+ ③e H O Cr 614272+++- O H Cr 2372++补充题 3. 条件电位与标准电极电位有何区别?它有何含义?影响条件电位的主要因素有哪些?P124 1.已知)534.0()159.0(2//22V V II Cu Cu θθϕϕ-++〈,但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2,为什么?P124 2. 计算pH=2.0,含有未配合的EDTA 浓度为0.10mol/L 时,++23/Fe Fe 电对的条件电位(忽略离子强度的影响)。
并判断此条件下下列反应的方向。
(已知771.023/=++θϕFe Fe ,534.02/2=-θϕI I ,pH=2.0时,51.13lg )(=H Y α,32.14lg 2=-FeY K ,1.25lg =-FeY K )2Fe 3+ + 2I - 2Fe 2+ + I 2(提示:①计算该条件下游离的[Y 4-];②计算铁离子副反应系数)(EDTA Fe α;③ 计算'/23θϕ++Fe Fe ,并判断反应进行的方向)P124 4. 在25℃,1mol/LHCl 溶液中,用Fe 3+标准溶液滴定Sn 2+液,计算:①滴定反应的平衡常数并判断该反应是否完全;②化学计量点的电极电位;③滴定突跃电位范围,请问可选用哪种氧化还原指示剂指示终点?(已知V V Sn Sn Fe Fe 14.070.02423//==++++’’,θθϕϕ)P126 5. 用K 2Cr 2O 7标定Na 2S 2O 3溶液时,称取0.5012g 基准K 2Cr 2O 7,用水溶解并稀释至100.0ml ,取出20.00ml ,加入H 2S04及KI 溶液,用待标定的Na 2S 2O 3溶液滴定至终点时,用去20.05ml ,求Na 2S 2O 3溶液的浓度。
第六章 氧化还原滴定法
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lg
COx2 CRe d2
反应达平衡时:1 2
1
'
0.059 n1
lg
COx1 CRe d1
2 '
0.059 n2
lg
COx2 CRe d2
lg
K
'
lg
C n2 Re d1
C n2 Ox1
n1
COx2 n1 CRe d2
n(1 ' 2 ' )
0.059
n '
0.059
n:为两半反应电子得失数n1与n2的最小公
解:已知φθ’Fe3+/Fe2+=0.68V, φθ’Sn4+/Sn2+=0.14V
对于反应 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+ 则,
lg K ' n1 n2 1 ' 2 ' 2 0.68 0.14 18.3
0.059
0.059
解:溶液的电极电位就是Cr2O72-/Cr3+电极电 位 。 其 半 反 应 为 : Cr2O72+14H++6e=2Cr3++7H2O 当0.100mol/LK2Cr2O7被还原至一半时:
cCr(VI)c=CC(0VrI().II/5IC)×=(III02) .×1010..030m35V0o0l/mL=ol0/.L0=500.01m00oml/Lol/L
HAsO2
[H ] Ka [H ]
HAsO2的Ka 5.11010
27
[H ] 5mol / L
HAsO2 1.0,H3AsO4 1.0
0.60V ' H3AsO4 HAsO2
第六章 氧化还原滴定
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第六章 氧化还原滴定习题答案:6.1 计算在H 2SO 4介质中,H +浓度分别为1 mol ·L -1和0.1 mol ·L -1的溶液中VO 2+/VO 2+电对的条件电极电位。
(忽略离子强度的影响,已知ϕθ=1.00 V )答案: O H VOeH VO 2222+-+=++[H +]= 1mol ·L -1 ϕθ’=1.0 + 0.059lg12= 1.00 V [H +]= 0.1mol ·L -1 ϕθ’=1.0 + 0.059lg0.012= 0.88 V6.2 根据ϕθHg 22+/Hg 和Hg 2Cl 2的溶度积计算ϕθHg 2Cl 2/Hg 。
如果溶液中Cl -浓度为0.010 mol ·L -1,Hg 2Cl 2/Hg 电对的电位为多少? 答案:Hg 2Cl 2 + 2e - = 2Hg + 2Cl - (ϕθHg 22+/Hg =0.796 V K sp = 1.3⨯10-18)[][]2/22/lg2059.0lg 2059.02222-++=+=++Cl K Hg spHgHgHgHg θθϕϕϕ[Cl -]=1 mol ·L -1: ϕθHg 2Cl 2/Hg = 0.796 + (0.059lg1.3⨯10-18)/2 = 0.268 V[Cl -]=0.01mol ·L -1: ϕθHg 2Cl 2/Hg=0.796 + (0.059lg1.3⨯10-18)/2 -(0.059lg0.012)/2= 0.386 V6.3 找出以下半反应的条件电极电位。
(已知ϕθ = 0.390 V , pH = 7, 抗坏血酸pK a1 = 4.10, pK a2 = 11.79)脱氢抗坏血酸 抗坏血酸答案:半反应设为:A 2-+ 2H + + 2e - = H 2A[][]AHA AAHH H 22lg2059.0lg2059.0'δδϕααϕϕθθθ+++=+=[][][]211222Ka KaH Ka H H AH++=+++δ()()90.279.1110.4710.4272710101010101010-------=⋅+⋅+=[][]79.410.1189.15211221101010---++==++=a a a a a A K KHK H K K δ[]++++=222lg059.0'VOH VO ααϕϕθθ()V079.0101010lg2059.039.090.22779.4'-=⋅+=---θϕ6.4 在1 mol.L -1HCl 溶液中用Fe 3+溶液滴定Sn 2+时,计算:(1)此氧化还原反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度;(2)滴定的电位突跃范围。
第六章氧化还原滴定法
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§6.2 氧化还原反应进行的程度
§6.2.1 条件平衡常数 n2Ox1 + n1Red2 n2Red1 + n1Ox2
氧化还原反应进行的程度,可用什么来衡量? 氧化还原反应进行的程度,可用什么来衡量?
Ox1 + n1eOx2 + n2eRed1 Red2
Ε1 = Ε
O' 1
c Ox1 0 . 059 + lg c Red1 n1 c 0 . 059 lg Ox2 n2 c Red2
4+ 3+ θ′
(1mol·L-1 H2SO4) ϕ (Fe /Fe )=0.68 V
3+ 2+
θ′
滴定反应: 滴定反应: Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ 对于滴定的每一点,达平衡时有: 对于滴定的每一点,达平衡时有:
ϕ(Fe3+/Fe2+)=ϕ(C 4+/C 3+) e e
分析 滴定前, 未知, 滴定前,Fe3+未知,不好计算
第六章 氧化还原滴定法
§6.1 氧化还原反应平衡 §6.2 氧化还原反应进行的程度 §6.3 氧化还原反应的速率与影响因素 §6.4 氧化还原滴定曲线及终点的确定 §6.5 氧化还原滴定法中的预处理 §6.6 高锰酸钾法 §6.7 重铬酸钾法 §6.8 碘量法 §6.9 其它氧化还原滴定法 §6.10 氧化还原滴定结果的计算
HClO4 0.75
HCl 0.70
ϕθ'(Fe3+ /Fe2+)
与Fe3+的络合作用增强
氧化态形成的络合物更稳定, 氧化态形成的络合物更稳定,结果是电位降低 计算pH pH为 NaF浓度为 浓度为0.2 mol/l时 P136 例2 计算pH为3.0, NaF浓度为0.2 mol/l时, Fe3+/ Fe 的条件电位。在此条件下,用碘量法测 Fe2+的条件电位 在此条件下, 的条件电位。 Fe 铜时,会不会干扰测定? pH改为 改为1.0 铜时,会不会干扰测定?若pH改为1.0 时,结果又 如何? 如何?
第六章氧化还原滴定法(制药专业)
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该反应的lgK´=24>9, =0.7>0.4V,从化学平衡看,此反应
进行得非常完全,但事实上,不采取措施就不能用Ce4+直接滴 定As(Ⅲ)。 三、氧化还原滴定计量点电位 n2Ox1 + n1Red2 计量点时: Ox1 n1e
Ox 2 n 2e Re d1 Re d 2
n2Red1 + n1Ox2
7
H3AsO4 / HAsO 2
H 3 AsO 4 / HAsO 2
0.059 lg 2
H3AsO4 [H ]2 HAsO 2
0.059 c H3AsO4 lg 2 c HAsO 2
当cH3AsO4=cHAsO2=1mol/L时
H 3 AsO 4 / HAsO 2 H 3 AsO 4 / HAsO 2 2 0.059 H3AsO4 [H ] lg 2 HAsO 2
Fe2
Fe 3 Fe 2 Fe 2 Fe 3
c(Fe 3 ) 0.059 lg c(Fe 2 )
[Fe 2 ]
c(Fe 2 ) [Fe ] Fe2
2
当c(Fe3+)=c(Fe2+)=1mol/L时,
Fe 3 / Fe 2
Fe 3 / Fe 2
lg K 3(n1 n 2 )
n1=n2=1 lgk´≥6 ; n1=1,n2=2 lgK´≥9 满足滴定分析的要求。
11
例:计算在1mol/LHClO4溶液中,用KMnO4标准溶液滴定 FeSO4时的条件平衡常数,并说明该反应是否满足滴定分析的 要求。
MnO4− + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
第六章 氧化还原滴定法
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条件电位
条件电位是校正了各种外界因素影响后得到的电对电 位,反映了离子强度及各种副反应影响的总结果。
当缺乏相同条件下的值时,可采用条件相近的值。在 无 φө′ 值时,可根据有关常数估算值,以便判断反应 进行的可能性及反应进行方向和程度。
五、电极电位的应用
1、判断氧化还原反应的方向
电对1 :Ox1 + ne = Red1 电对2:Red2 - ne = Ox2 φ1ө> φ2ө ,当体系处于标准状态时,电对1 中的氧化 态是较强的氧化剂,电对2中的还原态是较强的还原 剂,它们之间能够发生氧化还原反应,氧化还原反 应的方向为: Ox1 + Red2 = Red1 + Ox2
2Cu2+ + 4I-⇌2CuI↓ + I2 有关反应电对为:Cu2+ + e ⇌ Cu+ φCu2+/Cu+ө = 0.16V I2 + 2e ⇌ 2IφI2/I-ө = 0.54V 从电对的标准电极电位来判断,应当是I2氧化Cu+。 但事实上,Cu2+氧化I-的反应进行的很完全。这是由 于CuI沉淀的生成,使溶液中[Cu+]极小,Cu2+/Cu+电 对的条件电位显著升高, Cu2+ 的氧化能力显著增强 的结果。
3、催化剂对反应速率的影响 催化剂可以从根本上改变反应机制和反应速率,使用 催化剂是改变反应速率的有效方法。能加快反应速率 的催化剂称为正催化剂,能减慢反应速率的催化剂称 为负催化剂。
第三节 氧化还原滴定原理
一、氧化还原滴定曲线
1、滴定开始前 FeSO4 溶液中可能有极小量的 Fe2+ 被空气和介质氧化 生成 Fe3+ ,组成 Fe3+/Fe2+ 电对,但 Fe3+ 的浓度未知, 故滴定开始前的电位无法计算。
分析化学 第6章 氧化还原滴定
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化学计量点时:
sp
(1.44 0.68) V 2
1.06
V
化学计量点后 用 Ce4+ / Ce3+ 电对计算
1.44 V
0.0592 V
lg
cr (Ce 4 cr (Ce 3
) )
加 20.02mL Ce4 时,
等于 -3
1.44 V 0.0592 V lg 0.1 1.26 V
由上可见,同一电极反应当条件不同时,
和 不同, 不同。
当 0.0592 V lg (O) (R)
n
(R) (O)
0.0592 n
V
lg
cr cr
(O) (R)
0.0592 V lg cr (O)
n
cr (R)
≠ 0 时,
即:在任意浓度时,用下式计算 某特定条件下的电对的电极电势
若相近条件下的条件电势也查不到时, 只好用标准电极电势。
条件电势表见附录Ⅴ(p311)。
例如计算 1.5 mol·L-1 H2SO4 介质中 Fe3+/Fe2+ 电对的电极电势时, 查附录Ⅴ(p311)可知, 查不到这一条件下的条件电势,此时可用 1 mol·L-1 H2SO4 介质中的条件电势 0.68 V, 这仍比用标准电极电势 0.771 V 算得的结果 更接近实际值。
变为 0.71 ~ 1.31 V,
突跃范围扩大(突跃开始点的电势降低)了。
此时,二苯胺磺酸钠指示剂的变色点电势 0.84 V 在突跃范围 0.71 ~ 1.31 V 内、成为合 适的指示剂了(在突跃范围内变色)。
可见,同一氧化还原反应, 介质不同时, 突跃范围不同(因 不同)。
3. 化学计量点电势 (sp ) 的位置
第六章氧化还原滴定法
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1.20V ' 1.00V
'
0.059 3 0.059 3 ' ~ 1 n2 n1
' 0.80V
' 0.60V
17
根据条件电位判断滴定突跃范围(电位范围)
' 0.3 ~ 0.4V 氧化还原指示剂指示终 点 ' 0.2 ~ 0.3V 电位法指示终点
'
0.059 Ox Re d 令 lg n Re d Ox
条件电位
6
(二)影响因素
1.盐效应(离子强度) 2.酸效应 3.生成沉淀 4.形成配合物
7
1. 离子强度(盐效应)
离子强度改变 改变 '发生改变
2. 生成沉淀
氧化态生成沉淀 '
S2O32- + 2H+
若
SO2 ↑+ S↓+ H2O 2I2+2H2O
IO3-+5I- + 3H2O
4I-+O2+4H+
3 I2 +6 OH碱性
4 I2 + S2O32- + 10 OH-
8I- + 2SO42-+5H2O
32
二、指示剂
1、自身指示剂
碘液自身呈黄色在直接碘量法中可自身作为指示剂指示终点, 100ml水中加1滴碘液(0.05mol/L)即可看见黄色
还原态生成沉淀
'
8
3. 形成配合物: ' 与氧化态形成配合物
与还原态形成配合物
与两者均形成配合物
'
第六章 氧化还原滴定法
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★可逆电对
反应中氧化态和还原态物质能很快建立平衡的电对,其 电极电势严格遵从能斯特方程。
对于任何电极:aOX + ne- = a’Red
c(OX) / c c(OX) / c RT 2.303RT ln lg ' a' a nF nF c(RED) / c c(RED) / c
3+
/Fe2+
电池反应的自发方向为: Fe3+ + Cu = Fe2+ + Cu2+
★对称电对
氧化态与还原态的系数相同。
Fe3+ + e = Fe2+
MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O
★不对称电对 氧化态与还原态的系数不相同。 I2 + 2e = 2I- Cr2O72- + 14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O
*注意诱导反应与催化作用的区别?
6.2 氧化还原滴定的基本原理
6.2.1 氧化还原滴定曲线
氧化还原滴定过程中存在着两个电对:滴定剂电对和被滴
定物电对。滴定反应: Ce4+ + Fe2+ = Ce3+ + Fe3+ 随着滴定剂的加入,两个电对的电极电位不断发生变化, 并处于动态平衡中。 绘制方法:横坐标为滴定剂加入体积(mL)或百分数%。 纵坐标为溶液的电位值。 溶液的电位值由两种方法得到: 第一,电对是可逆的,由能斯特方程式求得; 第二,电对是不可逆的由电位计测定。
⑤ φθ’值可查表,在无电对的φθ’时可用相近条件的φθ’值或是
6_氧化还原滴定复习题答案
![6_氧化还原滴定复习题答案](https://img.taocdn.com/s3/m/7f473265dd36a32d72758138.png)
第六章氧化还原滴定法习题答案练习题答案:1. 已知ϕ︒Cl2.Cl-=1.36V,ϕ︒I2/2I=0.54V,ϕ︒Br2/Br-=1.09V,ϕ︒I2/2I=0.54V; 若将氯水慢慢加到含有相同浓度Br-和I-离子的溶液时,所产生的现象应该是____________。
(I2先析出,若[Br-] >[I-],则同时析出)2. 在含有Fe3+和Fe2+的溶液中,若加入邻二氮菲溶液,则Fe3+/Fe2+电对的电位将____________。
(升高)3. 已知ϕ︒MnO4-/Mn2+=1.51V,ϕ︒Br2/Br-=1.09V, 忽略离子强度的影响,MnO4-氧化Br-的最高允许pH值是________________。
( pH=4.4 )4. 氧化还原反应:2Cu2+ + 4I- = 2CuI(沉淀)+ I2中氧化型生成沉淀,引起条件电位降低。
5. 已知在1mol/LHCl溶液中,ϕ︒’Fe3+/Fe2+=0.69V,ϕ︒’Sn4+/Sn2+=0.14V, 以20ml0.10mol/LFe3+的HCl溶液与40ml0.050mol/LSnCl2溶液相混合,平衡时体系的电位为_________。
( 0.14V)7. KMnO4法必须在性溶液中进行。
(酸性)8. KMnO4法常调节溶液的酸度。
(硫酸)9. 标定KMnO4溶液的浓度以前,应用填有的玻璃漏斗滤除去析出的MnO(OH)2沉淀。
(玻璃纤维)10.下列情况对结果没有影响的是:( D )A 在加热条件下,用KMnO4法测定Fe2+B 在碱性条件下,用直接碘量法测定Vc的含量C 间接碘量法测定漂白粉中有效氯时,淀粉指示剂加入过早D 用优级纯Na2C2O4标定KMnO4溶液浓度时,终点颜色在30后褪色11.碘量法误差的主要来源_____________是_______________和。
(I2挥发;I-被氧化)12.碘量法是基于_____的氧化性和_____的还原性进行测定的氧化还原滴定法。
分析化学:氧化还原滴定法
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c
a Ox
a Ox
b Red
c
b Red
Ox/Red
θ Ox / Re d
0.059 lg n
c aOx
a Ox
b Red
c
b Red
∴忽略盐效应后的 Ox/Red 计算式:
Ox/Red
θ
0.059 lg n
b Red
a Ox
⑵酸效应
H+或OH 参加电极反应时
Ox或 Red 为弱酸、弱碱时 pH影响极大!
(25ο C)
aOx
Ox [Ox ]
OxcOx Ox
;
aRed
Red [Re
d]
Red c Red Red
Ox / Red
θ Ox /Red
0.059 lg n
a Ox
b Red
c aOx
a Ox
b Red
c
b Red
Ox / Red
θ Ox /Red
0.059 lg n
a Ox
与还原态生成配合物,φ’↑
利用此影响可消除某些离子对主反应的干扰
例:φ’Fe3+/Fe2+= 0.77V,Fe3+可氧化I 干扰其与
Cu2+的反应。加入NaF,使[F ]=1.0mol/L
Fe3/Fe 2
θ Fe3 / Fe2
0.059 lg Fe2
1
Fe3
Fe3/Fe 2
θ Fe3 / Fe2 0.059 lg 1
Ox1+Red2→Red1+Ox2
φOx/Red大者为氧化剂,发生还原反应; φOx/Red小者为还原剂,发生氧化反应。
➢ 氧化还原方程式配平(离子-电子法)
第六章 氧化还原滴定法
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Cu2/Cu 0.87 V
• 5-3.氧化还原反应进行的程度 一平衡常数与电极电位的关系
在氧化还原滴定反应过程中,需要判断:
(1) 反应是否进行完全,即终点误差是否满足要求;
(2) 如果两个电对反应完全,应满足什么条件?
n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2
两个半电池反应的电极电位为:
增加反应物浓度可以加速反应的进行; (2) 催化剂
改变反应过程,降低反应的活化能; (3) 温度
通常,温度每升高10度,反应速度可提高2-3倍。 反应机理复杂, 需要综合考虑各种因素
• 例如:在高锰酸钾法滴定中 (1) KMnO4与C2O42-的滴定反应需要在75-85C下
进行,以提高反应速度。但温度太高将使草酸分 解。
• 4.3 氧化还原滴定法的应用
• 1 高锰酸钾法 (permanganate titration) 高锰酸钾法优点:氧化能力强,可以直接、间接地测定多种
无机物和有机物;Mn2+近于无色,一般无需另加指示剂。 1)直接滴定法:适用于还原性物质测定FeSO4、H2C2O4、
H2O2、As(Ⅲ)、NO2- 等 • (2)返滴定法:适用于氧化性物质测定 MnO2、PbO2、
• =1.06V
• 3 滴定突跃范围 从滴定分析的误差要求小于-0.1~+0.1%出
发,可以由能斯特公式导出滴定的突跃范围。取 决于两电对的电子转移数与电势差,与浓度无关。
• 两电对的电子转移数相等,Esp正好位于突跃范 围的中点。若不相等,偏向电子转移数大的电对 一方。 与氧化剂和还原剂两电对ΔφØ差值大,滴定 突跃就大,差值小,滴定突跃就小 滴定突跃的大小与氧化剂和还原剂的浓度无关。
第六章 氧化还原平衡与氧化还原滴定
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P146例题
6.3
30
6.3.2 电极电势的产生
(1)电极电势的产生 将金属插入含该金属离子溶液中:
M(s) Mn++n e 开始时,两种可能: v溶 > v沉(活泼金属) v溶 < v沉(不活泼金属) 平衡时: v溶=v沉
31
a
b
双电层示意图 a. 金属表面保持一定量的电子,附近溶液 中含相应数量的正离子。 b. 金属表面保持一定量的正离子,附近溶 液中含相应数量的负离子。
2
5. 掌握电极电势的应用:表示水溶液中物质氧化、 还原有力的强弱;判断氧化还原反应的方向;判 断氧化还原反应进行的程度;测定非氧化还原反 应的平衡常数 6. 掌握元素电势图及其应用 7. 了解氧化还原滴定法的基本特点,了解条件电 极电势的概念,了解条件平衡常数的概念,掌握 氧化还原滴定对条件电极电势差值的要求 8. 了解氧化还原滴定曲线的计算方法,了解氧化 还原滴定法所用的指示剂 9. 掌握高锰酸钾溶液的配制与标定,了解高锰酸 钾法、碘量法和重铬酸钾法的应用 10. 掌握氧化还原平衡和氧化还原滴定法的计算
4
本章主要章节
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7 6.8 氧化还原反应的基本概念 氧化还原反应方程式的配平 电极电势 电极电势的应用 元素电势图及其应用 氧化还原反应的速率及其影响因素 氧化还原滴定 常用的氧化还原滴定法
5
化学反应一般可分为两类: 非氧化还原反应:反应过程没有电子的 转移,如酸碱反应、沉淀反应、配位反应。 氧化还原反应:反应过程反应物之间发 生了电子的转移,反应前后有元素的氧化数 发生了变化。
2MnO4-+SO32-+2OH核对:
第六章氧化还原滴定法
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2)反应温度与滴定速度 温度应在15℃以下。 温度高:
HNO2分解与逸失。可采用“快速滴定法”
3)苯环上取代基团的影响
在苯胺环上:有吸电子基团取代 如: -NO2、-SO3H、-COOH等 使反应加速;
有斥电子基团(-OH、 -OR)使反应 减慢。
三、亚硝酸钠法的指示剂
•高锰酸钾法
标准溶液:高锰酸钾。 指示剂:自身指示剂。 测定条件:控制在1~2mol/L H2SO4溶液测定
还原性物质。
•亚硝酸钠法
(1)重氮化滴定法:在酸性介质中,用亚硝酸 钠标准溶液滴定芳伯胺化合物,发生重氮化反 应; (2)亚硝化滴定法:用亚硝酸钠标准溶液滴定
芳仲胺化合物,发生亚硝基化反应。
氧化还原反应的程度也是用平衡常数 的大小来衡量。氧化还原反应的平衡常数 与有关电对的电极电位有关。
(二)氧化还原反应进行的速度
氧化还原反应平衡常数的大小,可以 表示反应进行的程度,但不能说明反应的 速度。有许多氧化还原反应,虽然从理论 上看可以进行完全,但实际上由于反应速 度太慢而几乎觉察不出反应的进行。例如, 水溶液中的溶解氧:
2、书写Nernst方程式时注意几点:
(1)固体、溶剂的活度为1mol/L (2)气体以大气压为单位 (3)半反应中有其它组分参加,其它组分的
活度应包括在Nernst方程式中
3、条件电极电位 为了讨论方便,我们以下式为例来
进行讨论:
Ox + n e Red
• 二、氧化还原反应进行的程度和速度 (一)氧化还原反应进行的程度
101.0 110.0 150.0 200.0
100.0 95.0 90.0 80.0 60.0 50.0 40.0 10.0 1.0 0.1
第六章氧化还原滴定法
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§6-1 氧化还原反应平衡
一、 条件电极电位
在较稀的弱电解质或极稀的强电解质溶液中,离子的总浓
度很低,离子间力很小,离子的活度系数≈1,可以认为活度等
于浓度。 在一般的强电解质溶液中,离子的总浓度较高,离子间力较 大,活度系数就<1,因此活度就小于浓度,在这种情况下, 严格地讲,各种平衡常数的计算就不能用离子浓度,而应用活 度。
例:判断二价铜离子能否与碘离子反应
2Cu 2 4I 2CuI I 2
Cu
2
/Cu
0.16 V ;
I
2 /I
0.54 V
从数据看,不能反应,但实际上反应完全。 原因:反应生成了难溶物CuI,改变了反应的方向。 Ksp(CuI) = [Cu+][I-] = 1.1 10-12
一、 条件电极电位
实际溶液中的作用力问题:
不同电荷的离子之间存在着相互吸引的作用力
电荷相同的离子之间存在着相互排斥的作用力
离子与溶剂分子之间也可能存在着相互吸引或相互排斥的作
用力 由于这些离子间力的影响,使得离子参加化学反应的有 效浓度要比实际浓度低,为此, 引入活度这个概念.
§6-1 氧化还原反应平衡
在 5mol/L HCl中
=0.70 V =0.64 V
在 0.5mol/L H2SO4中 =0.68 V 在 1mol/L HClO4中 =0.76 V 在 1mol/L H3PO4中 在 2mol/L H3PO4中
=0.44 V =0.46 V
§6-1 氧化还原反应平衡
不同的酸度还会影响反应物、产物的存在形式:
H 3 AsO4
HAsO 2
pKa 1=2.2
第6章氧化还原滴定法
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氧化态+zeOx + ze还原态 Red
(其中氧化态与还原态称为氧化还原电 对,一般以Ox/Red表示)
有机物测定
甲醇、甘油、甲酸等有机化合物可用高锰酸钾法在碱 性溶液中进行测定。如甲醇的测定,将一定量且过量 的高锰酸钾标准溶液加入待测物质的试液中,反应为 : 6MnO4-+CH3OH+8OH-=CO32-+6MnO42++6H2O 反应结束后,将溶液酸化,MnO42+歧化为MnO4-和 MnO2。再加入准确过量的FeSO4溶液,将所有的高价 锰还原为Mn2+,最后以KMnO4溶液返滴定剩余的Fe2+
实验证明,一般温度升高10℃,反 应速度可增加2~4倍。如高锰酸钾 氧化草酸,在室温下,该反应较慢, 不利于滴定,可以加热到70-80℃来 提高反应速率。 由于不同反应物所需的温度各不相 同,必须根据具体情况确定反应的 适宜温度
影响氧化还原反应速率的因素
浓度 温度 催化剂
影响氧化还原反应速率的因素
氧化还原滴定曲线
滴定曲线的特点 滴定的双平台及滴定突跃
被滴定物质和滴定剂电对的条件电极电 位 介质
滴定突跃的影响因素
被滴定物质和滴定剂电对的条件电极电 位的差值
氧化还原滴定终点的指示方法 电位计法
通过电位仪测定滴定 过程中溶液电极电位 的变化情况,并从滴 定曲线上确定滴定终 点
RT [Ox ] EE ln nF [Re d ]b
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第六章 氧化还原滴定法习题
补充题1.配平下列氧化还原反应方程式
①+--++H I O Cr 2
72O H Cr 22+ ②+--++H I BrO 3O H Br I 22++-
③+--++H O C MnO 2424
O H CO Mn 222+↑++ ④+--++H Cl ClO 3O H Cl 2+
⑤O H Ce HAsO 242+++++++H Ce AsO H 34
补充题2.写出下列电对电位的Nernst 方程式 ①e O S 2264+--2322O S
②e H AsO H 2243+++O H HAsO 222+ ③e H O Cr 614272+++-O H Cr 2372++
补充题 3. 条件电位与标准电极电位有何区别?它有何含义?影响条件电位的主要因素有哪些?
P124 1.已知)534.0()159.0(2//2
2V V I
I Cu Cu θ
θϕϕ-++〈,但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2,为什么? P124 2. 计算pH=2.0,含有未配合的EDTA 浓度为0.10mol/L 时,++23/Fe Fe 电对的条件
电位(忽略离子强度的影响)。
并判断此条件下下列反应的方向。
(已知771.023/=+
+
θϕFe Fe ,534.02/2
=-
θϕI I ,pH=2.0时,51.13lg )(=H Y α,32.14lg 2=-
FeY K ,1.25lg =-
FeY K )
2Fe 3+ + 2I -2+ + I
2
(提示:①计算该条件下游离的[Y 4-];②计算铁离子副反应系数)(EDTA Fe α;③计算'
/23θϕ+
+
Fe Fe ,并判断反应进行的方向)
P124 4.在25℃,1mol/LHCl 溶液中,用Fe 3+标准溶液滴定Sn 2+液,计算:①滴定反应的平衡常数并判断该反应是否完全;②化学计量点的电极电位;③滴定突跃电位范围,请问可选用哪种氧化还原指示剂指示终点?(已知V V Sn Sn Fe Fe 14.070.02423//==++++’
’
,θθϕϕ) P126 5.用K 2Cr 2O 7标定Na 2S 2O 3溶液时,称取0.5012g 基准K 2Cr 2O 7,用水溶解并稀释至100.0ml ,取出20.00ml ,加入H 2S04及KI 溶液,用待标定的Na 2S 2O 3溶液滴定至终点
时,用去20.05ml ,求Na 2S 2O 3溶液的浓度。
)19.294(722=O C K M
P124 6.今有胆矾试样(含CuSO 4·5H 2O )0.5580g ,用碘量法测定,滴定至终点时消耗Na 2S 2O 3标准溶液(0.1020mol/L)20.58ml 。
求试样中CuSO 4·5H 2O 的质量分数。
(69.249245=⋅O H CuSO M ) 有关化学反应-++I Cu 42222I
P124
8.称取苯酚试样0.1528g ,置100ml 量瓶中,加水适量使溶解并稀释至刻度,摇匀;移取20.00ml 于碘瓶中,加溴液(KBrO 3+KBr )25.00ml 及适量盐酸、KI 试液,待反应完全后,用Na 2S 2O 3滴定液(0.1023mol/L )滴定至终点时用去20.02ml 。
另取溴液25.00ml 做空白试验,用去上述Na 2S 2O 3液37.80ml 。
计算试样中苯酚的质量分数。
(11.9466=O H C M ) 有关化学反应为
P125 9. 取血液5.00ml 稀释至25.00ml ,精密量取此溶液10.00ml,加H 2C 2O 4适量使Ca 2+沉淀为Ca 2C 2O 4,将Ca 2C 2O 4溶于硫酸中,再用KMnO 4标准溶液(0.001700mol/L )滴定,终点时用去1.20ml ,求血样中Ca 2+的含量(mg/100ml)。
(M Ca 40.08) 有关化学反应:CaC 2O 4+2H +Ca C 2O 4
+ Br + 3HBr
OH Br
Br
3Br 2
OH
苯酚样品
Br 2(剩余)+2I - I 2+2Br -。