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时间:2019-07-07
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1、3.4.3氧化还原滴定法p108了解条件电位及条件常数;掌握氧化还原滴定的实际应用。复习:Nernst方程:Ox+ze-Redφ0O/R:标准电极电位,是当aox与aRed均为1mol/L时,该电对相对于标准氢电极(电位为0)的电位。其大小仅与电对的性质和温度有关。定义:在特定的条件下,当氧化态与还原态的总浓度为1mol/L时,并校正了离子强度与各种副反应影响后的实际电位。特点:条件一定时为常数;不是理论计算值,而是实验测得值。p237附录15列出了部分电对的条件电位值。一、条件电极电位φ0'O/R:p74二、氧化还原反应的条件常数(K'):p74条件常数K'
2、可用条件电位来计算,表示氧化还原反应进行的程度。则25℃时:n为反应转移的电子数;0'1是电对O1+n1=R1的条件电位;0'2是电对O2+n2=R2的条件电位;若氧化还原反应为:看教材p76例3-10三、氧化还原滴定法的应用p108氧化还原滴定中,要求滴定剂能在空气中保持稳定。因此能用作滴定剂的还原剂不多,常见的仅有Na2S2O3和FeSO4;但氧化剂的应用较多,如:KMnO4、K2Cr2O4、I2、KBrO3、Ce(SO4)2等。一般根据滴定剂的名称来命名:主要有K2Cr2O7法、KMnO4法、I2量法三种。1.K2Cr2O7法1)特点:易提纯、稳定性
3、好、能直接配制标准溶液,并可长期保存;常温下,滴定Fe2+时不诱导Cl-;氧化性适中,有毒。2)典型应用:测定铁矿石中铁含量、标定硫代硫酸钠溶液浓度、测定污水化学耗氧量、测定土壤有机质等。—铁矿中铁含量的测定:方法:用热的浓HCl分解试样→用SnCl2将Fe3+全部还原为Fe2+→过量的用氧化除去→以二苯胺磺酸钠作指示剂→在H2SO4-H3PO4介质(?)中,用标准K2Cr2O7滴定Fe2+。反应方程式:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3+(绿色)+6Fe3+(黄色)+7H2O提供必要的酸度;2)H3PO4能与Fe3+形成稳定无色的Fe(HPO4)
4、2-,降低电对Fe3+/Fe2+的电极电势(0.71~1.34V),使二苯胺磺酸钠变色点的电势(0.85V)落在滴定突跃范围内;3)黄色的Fe3+转化为无色的Fe(HPO4)2-,掩蔽了Fe3+黄色的干扰,有利于终点的观察。H2SO4-H3PO4介质的作用:结果计算:以称小样为例Cr2O72-:6Fe2+:3Fe2O3Cr2O72-:6Fe2+1)以试样中含铁的质量百分数表示。2)以试样中含Fe2O3的质量百分数表示。假设称的是大样呢?请思考计算公式。——Na2S2O3溶液的标定:p109称取K2Cr2O7基准试剂+过量KI溶液+H2SO4,于暗处放置5min
5、+水洗入并稀释;用Na2S2O3溶液滴到淡黄绿色+淀粉指示剂,继续滴定至蓝色变为亮绿色。反应方程式:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+(绿色)+3I2+7H2OI2+2S2O32-=S4O62-+2I-结果计算:COD是指水中还原性物质(主要是有机物)所消耗的氧化剂的量,以氧的质量浓度表示,用来评价水被还原性物质污染的程度。测定方法见教材:—化学耗氧量(COD)的测定:p1092.KMnO4法优缺点:见p110KMnO4标液:间接法配制,用Na2C2O4基准试剂标定。反应方程式:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2
6、O反应条件:温度-通常控制为75~85℃;酸度-约1mol/LH2SO4;速度;诱导:加入MnSO4-H3PO4-H2SO4混合溶液;摇。KMnO4法的典型应用:直接测定H2O2含量:酸性溶液反应方程式:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2+8H2O间接测定钙:返滴定测定:甲醛、甲酸、酒石酸、水杨酸、苯酚、柠檬酸、葡萄糖和甘油等有机物。测定天然水化学耗氧量:3.碘量法:p111直接碘量法:利用I2的氧化性,用I2标液直接滴定还原性物质的方法。间接碘量法:利用I-的还原性,用氧化性物质将其还原为I2,再用Na2S2O3标液滴定生成的I2。应用很多
7、!适用条件:酸性、中性或弱碱性溶液均可。指示剂:淀粉,灵敏度高。当溶液呈现蓝色或蓝色消失即为终点。I3-+2e→3I-弱氧化剂中强还原剂优点:副反应较少、选择性较好,用作计量点灵敏度高,测定对象多,应用广泛。I2标液的配制:粗称一定量的I2,加入过量的KI和水于研钵中研磨,待I2完全溶解后稀释,于棕色瓶中暗处保存。I2标液的标定:基准物是As2O3,但常用已标定的Na2S2O3溶液来标定。Na2S2O3溶液的配制:不能直接配制标液,配好的溶液也不稳定,原因是水中的微生物、微量的Cu2+或Fe3+、CO2及空气中的O2等均会使其发生分解或与之发生反应。Na2S2
8、O3溶液的标定:常用的基准物质是K2C
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