分析化学电子教案(1).ppt

氧
氧化剂可以 氧化电位比它 低的还原剂.
化 能 力 越
强.
半反应 Sn4+ → Sn2+
Fe3+ → Fe2+ Ce4+ → Ce3+
E0/V 还 原
0.154 能 0.771 力
越 1.61 强
还原剂可以 还原电位比它 高的氧化剂.
根据有关电对的电位, 可以判断氧化还原反应进行的 方向和次序, 以及反应进行的程度.
立即建立起平衡
实际电势与用能斯特公式计算 出的理论电势相差较大
不可逆的如 MnO4- /Mn²+ CO2/C2O4²-
Cr2O7²- /Cr³+ H2O2/H2O 等
§4.1 氧化还原平衡
第四章 氧化还原滴定分析法
1 能斯特(Nernst)公式
需要注意: ⑴ 氧化还原电对常粗略地分为:可
逆电对和不可逆电对
一 概述
Eox/Red
E ox/Red
RT nF
ln aox aRed
但在实际应用时，存在着两个问题：
(1) 为了简化, 计算时以浓度代替活度, 忽略溶液中离子 强度的影响,
但实际工作中, 这种影响往往是不容忽略的.
设 此时 [H+] ＝ 0. 10 mol/L 平衡电位 E ＝ 1.17V
求 Cr2O72 - 的转化率
解 Cr2O72- + 14H+ + 6e ＝ 2Cr3+ + 7H2O
？ 转化率 ＝
Cr2O72 –还原(转化)为Cr3+ 的量 ×100%
Cr2O72 - 原有 的量
E
E
0.059 6
lg
[Cr2O72 [Cr
I2 / I-
不可逆的
可逆电对所显示的实际电势基本 符合能斯特公式计算出的理论电势.
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述 1 能斯特(Nernst)公式
使用能斯特公式计算电势时
EO
E
O
R
R
0.059 lg O n R
需要注意:
⑴ 氧化还原电对常粗略地分为:
可逆的 不能在氧化还原反应的任一瞬间,
求 Cr2O72 - 的转化率
解 Cr2O72- + 14H+ + 6e ＝ 2Cr3+ + 7H2O
转化率 ＝
Cr2O72 –还原(转化)为Cr3+ 的量 ×100%
Cr2O72 - 原有 的量
＝
0.100 mol/L － 2.3×10-4 mol/L 0.100 mol/L
×100%
＝ 99.8%
Ti 3
注意：纯金属、 固体、纯溶剂的活度为1
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述 1 能斯特(Nernst)公式
使用能斯特公式计算电势时
EO
E
O
R
R
0.059 lg O n R
需要注意:
⑴ 氧化还原电对常粗略地分为:
可逆的
如 Fe³+/ Fe²+
在氧化还原反应的任一瞬间,可逆电对 都能迅速地建立起氧化还原平衡
][
3
H ]2
]14
1.17
1.33
0.059 6
lg
[Cr2O72 ][0.1]14 (0.200 2[Cr2O72 ])2
[Cr2O72-] ＝ 2.3×10-4 mol/L
溶液中未反应的Cr2O72-的浓度
例 0. 100 mol/L K2Cr2O7 溶液, 加入固体亚铁盐使其还原.
设 此时 [H+] ＝ 0. 10 mol/L 平衡电位 E ＝ 1.17V
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述
1 能斯特(Nernst)公式
对于复杂的氧化还原反应，能斯特方程式中应该
包括有关反应物和生成物的活度
例如 TiO2+ + 2H+ + e ＝ Ti3+ + H2O
E E 0.059 lg Ti4 Ti3
Ti4 Ti 3
2 TiO2 H
⑵ 氧化还原电对有对称和不对称的区别 在对称的电对中 氧化态与还原态的系数相同
在不对称的电对中 氧化态与还原态的系数不同
如 Cr2O72- + 14H+ + 6e ＝ 2Cr3+ + 7H2O I2 + 2e ＝ 2I-
例 0. 100 mol/L K2Cr2O7 溶液, 加入固体亚铁盐使其还原.
⑵ 氧化还原电对有对称和不对称的区别
在对称的电对中 氧化态与还原态的系数相同
如 Fe3+ + e ＝ Fe2+
MnO4- + 5e + 8H+ ＝ Mn2+ + 4 H2O
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
1 能斯特(Nernst)公式 需要注意:
⑴ 氧化还原电对常粗略地分为:可
逆电对和不可逆电对
分析化学电子教案
以氧化还原反应为基础的滴定分析方法 化学化工学院 彭秧
内容选择 第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡 §4-2 氧化还原滴定原理 §4-3 氧化还原滴定前的预处理 §4-4 氧化还原滴定法应用
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述
氧化剂 还原剂
的强弱,可以用有关电对的电极电位衡量。
][
3
H ]2
]14
1.17
1.33
0.059 6
lg
[Cr2O72 ][0.1]14 (0.200 2[Cr2O72 ])2
据 物料平衡原理
[Cr2O72-] +
1 2
[Cr3+] ＝ 0. 100 mol/L
[Cr3+] ＝ 0. 200 mol/L － 2[Cr2O72-]
源自文库
例 0. 100 mol/L K2Cr2O7 溶液, 加入固体亚铁盐使其还原.
[Cr2O72-] ＝ 2.3×10-4 mol/L 溶液中未反应的Cr2O72-的浓度
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述
1 能斯特(Nernst)公式
Ox + ne ＝ Red
Eox/Red
E ox/Red
RT nF
ln aox aRed
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
第四章 氧化还原滴定分析法
§4.1 氧化还原平衡
一 概述 1 能斯特(Nernst)公式
氧化还原电对 Ox + ne ＝ Red
电对的电极电位用能斯特方程来计算：
EO R
E
O
R
0.059 n
lg O R
氧化态的活度 还原态的活度
对于复杂的氧化还原反应，能斯特方程式中应该 包括有关反应物和生成物的活度
设 此时 [H+] ＝ 0. 10 mol/L 平衡电位 E ＝ 1.17V
求 Cr2O72 - 的转化率
解 Cr2O72- + 14H+ + 6e ＝ 2Cr3+ + 7H2O
？ 转化率 ＝
Cr2O72 –还原(转化)为Cr3+ 的量 ×100%
Cr2O72 - 原有 的量
E
E
0.059 6
lg
[Cr2O72 [Cr