水分析化学讲稿4 第6章水分析化学讲稿4 第6章.doc

PAGE \* MERGEFORMAT21 第六章 氧化还原滴定 ? 本章教学目的： 1、掌握氧化还原滴定法分类及各种方法的反应实质。 2、了解氧化还原滴定法和酸碱滴定法的异同点。从而明确严格控制反应测定结果的关键。 3、熟练掌握碘量法的分析原理、指示剂变色原理及误差来源。 教学重点与难点：氧化还原滴定法中各种不同方法的反应实质。 教学内容： ?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、方法简介 1、氧化还原滴定法的分类： 氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。 标准溶液：氧化剂——测定还原性物质含量。 还原剂——测定氧化性物质含量。 氧化还原滴定法： 高锰酸钾法 重铬酸钾法 碘量法 溴酸钾法 氧化???原滴定法的特点及与酸碱滴定法的比较： ①酸碱滴定法是离子互换反应，反应历程简单、快速。 ②氧化还原滴定法是电子转移反应，反应复杂、反应速度快慢不一、受外界条件影响较大。 比较结果：氧化还原滴定法需要控制反应条件，使其符合滴定分析的要求 2、氧化还原滴定法滴定终点的确定 ①标准溶液自身做指示剂 2MnO4- + 5C2O42-ˉ + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 高锰酸钾为紫色，极稀溶液中呈无色。过量的半滴KMnO4，溶液变粉色。 ②专属指示剂 I2 + 2Na2S2O3 == 2NaI + Na2S4O6 稍过量的碘标准溶液与溶液中的淀粉指示剂形成浅蓝色。 ③氧化还原指示剂 In(OX) + ne In(Red) 该反应为可逆反应 氧化型 还原型 颜色甲 颜色乙 标准溶液是氧化剂时，指示剂本身为还原型，被测定的物质为还原性物质。 例： Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ === 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 标准溶液： 指示剂：二苯胺磺酸由无色的还原型—红紫色氧化型。 指示剂的选择：指示剂的变色点电位值在滴定终点附近。 指示剂的标准电极电位和终点电位越接近误差越小。 介绍表7—12常用的氧化还原指示剂。 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)。 1.电极电位 电极反应: Ox ＋ ne- = Red 能斯特公式: 2.电极电位的应用 （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： ? ?( MnO4-/Mn2+) = 1.507V ； ? ?( Br2/Br-) = 1.066V； ? ? ( I2/I-) = 0.5355V 氧化性的强弱次序是：MnO4-Br2I2 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 3.外界条件对电极电位的影响 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 4.氧化还原反应进行的速度及影响因素 （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，