中国地质大学“分析化学”第4章氧化还原滴定法.pptVIP

OXIDATION - REDUCTION TITRATIONS 第四章 氧化还原滴定法 §4.1.1 离子的活度、活度系数与浓度 1.活度与浓度之间的关系： 离子在化学反应中起作用的有效浓度称为离子的活度。浓度c与活度a的关系为： 2 活度系数的计算 稀溶液中离子的活度系数，可由Debye-Huckel（德拜-休克尔）公式计算。 2 活度系数的计算 3 活度系数的计算例题 3 活度系数的计算例题 3 活度系数的计算例题 4. 活度常数及浓度常数 §4.1.2 氧化还原电对的电极电位和条件电位 条件电位引入 条件电位引入 §4.1.3 氧化还原平衡常数 §4.1.3 氧化还原平衡常数 §4.1.4 氧化还原反应定量进行的条件 §4.1.4 氧化还原反应定量进行的条件 §4.2 影响氧化还原反应速度的主要因素 §4.3 氧化还原滴定曲线 §4.3.1氧化还原滴定曲线的绘制 §4.3.2滴定突跃及Esp在滴定曲线中的位置 §4.4 氧化还原指示剂 本身发生氧化还原反应的指示剂 §4.5 氧化还原滴定前的预处理 常用的预氧化还原剂 §4.6 氧化还原滴定法的应用 一、高锰酸钾法（ permanganate titration ） KMnO4是强氧化剂，氧化能力和还原产物与溶液的酸度有关。 在酸性溶液中： MnO4- + 8H+ +5e- = Mn2+ +4H2O ??=1.51V 在中性或弱碱性溶液中： MnO4-+2H2O +3e- = MnO2 ?+ 4OH-　??=0.58V 在碱性溶液中： MnO4- + e- = MnO42- ??=0.564V KMnO4标液的标定 基准物质 Na2C2O4、 FeSO4· (NH4)2SO4·6H2O、 As2O3 等 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2? + 8H2O 标定条件： 温度：70~85℃ 酸度：0.5~1mol·L-1 H2SO4介质 滴定速度：开始滴定要慢 催化剂：滴定前可加几滴Mn2+催化 终点：粉红色30Sec不褪色 KMnO4法应用示例 1. H2O2的测定（直接法） 2. Ca2+的测定（间接法） 3. 软锰矿中MnO2的测定（返滴法） 4. 有机化合物的测定 5. 天然水耗氧量（OC）的测定 1. H2O2的测定（直接法） 5H2O2 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 2. Ca2+的测定（间接法） Ca2+ + C2O42- = CaC2O4? CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 5H2C2O4 +2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O 4. 有机化合物的测定 一定过量强碱性KMnO4溶液中， CH3OH + 6MnO4- + 8OH- = CO32- + 6MnO42- +6H2O HCOO- + 2MnO4- + 3OH- = CO32- + 2MnO42- +2H2O 3MnO42- + 4H+ = 2MnO4- + MnO2 +2H2O 5. 天然水耗氧量（OC）的测定 Oxygen Consuming：1L水中有机物在一定条件下被KMnO4氧化所消耗的KMnO4量，以氧的毫克数表示（O2mg·L-1）。 H2SO4条件下，加入一定过量KMnO4（V1 mL）溶液，加热煮沸。剩余的KMnO4用一定过量的C2O42- 还原，再用KMnO4 （V2 mL）标液返滴定。 4MnO4- + 5C +12H+ = 4Mn2+ +5CO2? + 6H2O 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2? + 8H2O 二、重铬酸钾法（ Dichromate Titration ） 优点: K2Cr2O7容易提纯，可以直接配制。 K2Cr2O7标准溶液非常稳定，可长期保存。 缺点： K2Cr2O7还原产物为Cr3+呈绿色，终点无法辨别过量的K2Cr2O7黄色，故常加入二苯胺磺酸钠指示剂。 K2Cr2O7法应用示例 1. 铁矿石中铁的测定 2. 污水和工业废水化学需氧量（COD） 1. 铁矿石中铁的测定 2. 污水和工业废水化学需氧量（COD） Chemical Oxygen Demanded 在一定条件下1L水中被K2Cr2O7氧化的有机物的量，以氧的毫克数表示（O2mg·L-1） 三、碘量法（ Iodimetry/Iodometry ） 利用I2的氧化性和I-的还原性进行滴定。 碘滴定法（直接碘量法） 以I2为滴定剂，直接滴定一些较强还原剂（如S2-、SO32-、As(II