第八章 氧化还原反应与氧化还原滴定法.pptVIP

一、原电池的电动势 原电池的电动势=正极的电极电势-负极的电极电势 φ=φ(+)-φ(-) §7-6 氧化还原滴定法 氧化还原反应滴定终点的检测 邻二氮菲—Fe(II) 邻二氮菲亦称邻菲罗啉，其分子式为C12H8N2，易溶于亚铁盐溶液形成红色的Fe（C12H8N2）32+配离子，遇到氧化剂时改变颜色，其反应式如下： Fe(C12H8N2)32+ - e－ = Fe(C12H8N2)33+ (深红色) (浅蓝色) 还原态 氧化态 在以Ce4+滴定Fe2+时,用邻二氮菲—Fe(II)作指示剂最为合适。终点时溶液由红色变为极浅的蓝色。也可以用Fe2+ 滴定Ce4+，终点时溶液由浅蓝色变为深红色(桔红色)。 氧化还原指示剂的变色范围 根据能斯特方程，氧化还原指示剂的电位与其浓度的关系是 φIn = φIn?+ 0.0592V/n lgCIn(Ox)/CIn(Red) (1) 指示剂不同，其In?值不同；同一种指示剂，溶液的介质不同，φIn?值也有差别。如果In(Ox)和In(Red)的颜色强度相差不大，则按照CIn(Ox)/CIn(Red)从10/1变到1/10的关系，代入式(1)中，则得到氧化还原指示剂变色的电位范围为： φIn = φIn?± 0.0592V/n （25℃） (2) 在此范围两侧可看到指示剂颜色的改变，当被滴定溶液的电位值恰等于φIn?时，指示剂显中间颜色。 2.其他指示剂 (一)专属指示剂 某种试剂如果能与标准溶液或被滴定物产生显色反应，就可以利用该试剂作指示剂。例如，在碘量法中，用淀粉作指示剂。淀粉遇碘(碘在溶液中以I3-形式存在)生成蓝色络合物(I2的浓度可小至2×10-5mol/L)。蓝色的出现或消失，表示终点的到达。 常用的氧化还原滴定方法 一、KMnO4法 （一）方法简介 高锰酸钾是一种较强的氧化剂，在强酸性溶液中与还原剂作用，其半电池反应是： MnO4- + 8H+ + 5e- ＝ Mn2+ + 4H2O E0＝1.51V 在弱酸性、中性或碱性溶液中与还原剂作用,生成褐色的水合二氧化锰(MnO2·H2O)沉淀。妨碍滴定终点观察，用KMnO4标准溶液进行滴定时，一般在强酸性溶液中进行的。所用的强酸通常是H2SO4，避免使用HCl或HNO3。因为C1-具有还原性，也能与MnO4-作用；而HNO3具有氧化性，它可能氧化某些被滴定的物质。 二、应用实例 (一) H2O2的测定 可用KMnO4标准溶液在酸性溶液中直接滴定H2O2溶液，反应如下： MnO4- + 5 H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2↑+ 8H2O 反应开始较慢，随着Mn2+的增加，反应速度加快。可预先加入少量Mn2+作为催化剂。 许多还原性物质，如FeSO4、As(Ⅲ)、Sb(Ⅲ)、H2C2O4、Sn2+和NO22-等，都可用直接法测定。 (二)钙的测定 先将样品处理成溶液后，使Ca2+进入溶液中，然后利用Ca2+与C2O42-生成微溶性CaC2O4沉淀。过滤，洗净后再将CaC2O4沉淀溶于稀H2SO4中。用KMnO4标准溶液进行滴定，其反应如下： Ca2++C2O42-＝CaC2O4 ↓ (白) CaC2O4+2H+＝Ca2++H2C2O4 5H2C2O4+2MnO4-+6H＝2Mn2++10CO2↑+8H2O 凡是能与C2O42-定量生成沉淀的金属离子，只要本身不与KMnO4反应，都可用上述间接法滴定。 (三)软锰矿中MnO2含量的测定（自学） 软锰矿的主要组成是MnO2，此外，尚有锰的低价氧化物、氧化铁等。此矿若用作氧化剂时，仅仅只有MnO2具有氧化能力。测定MnO2含量的方法是将矿样在过量还原剂Na2C2O4的硫酸溶液中溶解还原，然后，再用KMnO4标准溶液滴定剩余的还原剂C2O42-，其反应为： MnO2 + C2O42- + 4H+ ＝ 2Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O (四)某些有机化合物含量的测定（自