定量化学分析 认识氧化还原滴定法 认识氧化还原滴定法.pptx

《定量化学分析》;;1;1;一、氧化还原滴定法的特点 定义：以氧化还原反应为基础的滴定分析方法 特点： 1、反应机理复杂、副反应多，计量关系复杂； 2、反应速度缓慢； 3、氧化剂与还原剂均可作为滴定剂，方法多种； 4、应用广泛，直接或间接测定无机物、有机物。;1、氧化与还原;2、氧化还原半反应;3、氧化还原反应的实质;4、氧化还原电对;4、原电池;（3）电极反应与电池反应;（4）原电池符号; （1）电极电位的产生 金属电极板浸入其盐溶液中，存在相反的过程，速率相等时，建立动态平衡： 金属极板表面上带有过剩负电荷；溶液中等量正电荷的金属离子受负电荷吸引，较多地集中在金属极板附近，形成所谓双电层结构，其间电位差称为电极电位。 ;①电极电位符号?ox/red，单位V。电极电位与电对本性、温度、浓度有关。 ②电极电位绝对值无法直接测定，使用的是相对值，以标准氢电极( SHE)为参照。;（2）标准氢电极 IUPAC规定标准氢电极 ?SHE=0.00000V; (3)标准电极电位 将待测电极和已知电极（标准氢电极）组成原电池 原电池的电动势： E=?待测-?已知 IUPAC建议电极电位应是下述电池的平衡电动势：;2、电极电位的计算;其中：F — 法拉第常数，F = 96485J·mol-1·V-1 n — 电极反应中转移的电子数;（2）应用能斯特方程时，注意事项;3、电极电位?的应用;（1） 判断氧化剂和还原剂的强弱 ; 【例1】从下列电对中选择出标准状态下最强的氧化剂和最强的还原剂，并列出各氧化型物质的氧化能力和各还原型物质的还原能力的强弱顺序。 Fe3+/Fe2+，Cu2+/Cu，I2/I-，Sn4+/Sn2+，Cl2/Cl- 解 查附表五可知， 所以在标准状态下，Cl2是最强的氧化剂，Sn2+是最强的还原剂 各氧化型物质氧化能力强弱顺序为：Cl2＞Fe3+＞I2＞Cu2+＞Sn4+ 各还原型物质还原能力强弱顺序为：Sn2+＞Cu＞I-＞Fe2+＞Cl- ;（2） 判断氧化还原反应进行的方向和顺序 ;4、条件电极电位;4、条件电极电位;4、条件电极电位;定义：一定条件下，氧化型和还原型的分析浓度都是1moL/L时的实际电位。 将数据带入能斯特方程的分析浓度表达式，则有： ;【例4】 计算1 mol/L HCl溶液，cCe4+=0.01mol/L,cCe3+=0.001mol/L 时Ce4+/Ce3+电对的电极电位。 已知：半反应 Ce4+ + e- = Ce3+ 查附录六，在1mol/L HCl介质中的;四、影响电极电位的因素;1、浓度对电极电位的影响; 【例5】计算298.15K下，c(Zn2+)＝0.100mol·L-1时的φ(Zn2+/Zn）值。;2、酸度对电极电位的影响;解：;3、沉淀的生成对电极电位的影响;解：当加入NaCl溶液，便生成AgCl沉淀：;把c(Ag+)值带入下式：;4、形成配合物对电极电位的影响;五、氧化还原反应进行的程度; 【问题1】：反应是否能够进行的完全？ 进行的程度用反应平衡常数K （K’）衡量 对于氧化还原滴定反应: n2 Ox1 + n1 Red2 = n2 Red1 + n1 Ox2; 滴定过程中，达到平衡时(?1 = ?2 )， 则：;【结论】 (1)条件平衡常数K‘越大,反应进行的越完全。 (2)K’与两电对的条件电极电位和n1 、n2有关。; 对于n1 = n2 = 1的反应,若要求反应完全程度达到99.9%,即在到达化学计量点时：;【结论】 n1=n2=1 n=1, lg K? ≥ 6， ? ? ?? ≥ 0.35 V 【同理】 n1=1,n2=2 n=2, lg K? ≥ 9， ? ? ?? ≥ 0.27 V n1=n2=2 n=2, lg K? ≥ 6， ? ? ?? ≥ 0.18 V;速率的影响因素;1、氧化剂或还原剂的性质 性质不同，机理不同，显著影响速度 1）转移电子——速度快；打