常用的氧化还原滴定方法共35页
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氧化还原滴定常见方法一:高锰酸钾法强酸性条件:MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O弱酸性、中性或弱碱性:MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH-在NaOH浓度大于2mol/L的溶液中:MnO4-+e-=MnO42-用高锰酸钾测定MnO2含量:第一步:加入一定量过量的标准酸化的Na2C2O4溶液:MnO2+C2O42-+4H+=Mn2++2CO2+2H2O第二部:用KMnO4溶液标定剩余C2O42-:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O二:重铬酸钾法由于K2Cr2O7的还原产物Cr3+为绿色,终点时无法判断出过量的K2Cr2O7的黄色,所以常用二苯胺磺酸钠作指示剂(溶液显紫红色为终点): Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O三:碘量法I2溶液的储存:由于固体I2在水中溶解度很小,通常将I2溶解在KI溶液中形成I3-(为方便起见,一般简写为I2)。
滴定时的基本反应为:I3-+2e-=3I-I2溶液的标定:使用As2O3进行标定。
As2O3难溶于水,可溶于碱溶液中:As2O3+6OH-=2AsO33-+3H2O在pH≈8的溶液中,平衡定向向右移动:AsO33-+I2+H2O=AsO43-+2I-+2H+直接碘量法:还原性强的物质,可以用I2溶液直接标定。
如钢铁中硫的测定:I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+还可测定As2O3、Sb(III)、Sn(II)等。
不能在碱性溶液中进行,会发生歧化。
间接碘量法:氧化性强的物质,可用I-还原,然后用Na2S2O3的标准溶液滴定析出的I2:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-必须在中性或者弱酸性环境中。
碱性下I2会歧化,强酸性下Na2S2O3会分解:S2O32-+2H+=SO2+S+H2O。
氧化还原滴定法氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。
氧化还原反应是基于电子转移的反应反应机制比较复杂常伴有副反应发生反应较慢介质对反应也有较大影响。
因此氧化还原滴定中必须控制适宜的条件以保证反应定量、快速进行。
根据选用的滴定剂氧化剂不同氧化还原滴定法可分为、高锰酸钾法、亚硝酸钠法、重铬酸钾法等。
I2与I-组成电对的标准氧化势E0I2/2I-0.54见下表处于标准氧化还原电位表的中间位置。
凡是氧化势比I2/2I-电对小的还原性物质或氧化势比I2/2I-电对大的氧化性物质都可用碘量法直接或间接地测定因此碘量法在药物分析中应用较为广泛。
碘量法是以碘作为氧化剂或以碘化物作为还原剂进行氧化还原滴定的方法。
它们的电子得失分别用下式表示I22e 2I-2I--2e I2游离的I2能够取得电子变成碘离子因此I2是氧化剂。
I-则容易失去电子变成游离的I2。
表1 反应方程式E0VZn-2eZn2-0.76AsO33-2OH--2eAsO43-H0.71S2--2eS-0.51C2O42--2e2CO2-0.49H2气-2e2H0.002S2O32--2eS4O62-0.09Sn2-2eSn40.1521--2eI20.54MnO24OH--3eMnO4-2H 2O0.58HAsO22H2O-2eH3AsO42H0.58Fe2-eFe30.77HNO2H2O-2eNO3-3H0.942Cr37 H2O-6eCr2O72-14H1.332C1--2eC12溶液1.36Br-3H2O-6eBrO3-6H1.44Mn24H2O-5eMnO4-8H1.49MnO2固2H2O-3eMnO4-4H1.68①每一电位既与氧化型有关又与还原型有关。
②表中号的左边是还原剂还原性由上而下依次减弱右边是氧化剂氧化性从上到下依次增强。
③在表中相隔越远的电对电位差越大相互作用也越猛烈。
电对中氧化型的浓度越大氧化还原电位的数值也就越大但是反应生成物总是趋向于使反应逆向进行因此电对中还原型的浓度越大氧化还原的电位数值就越小。
常用的氧化还原滴定法高锰酸钾法1.优点:KMnO4氧化能力强,本身呈深紫色,滴定无色或浅色溶液时,不需要加指示剂。
2.缺点:试剂含有少量杂质,使溶液不够稳定;KMnO4氧化能力强,可以和很多还原性物质发生作用,干扰比较严重。
3.高锰酸钾的三种滴定方法(1)直接滴定法:例如:滴定H2O2、C2O42-(2)返滴定法:测定MnO2:先加入过量的Na2C2O4,再用KMnO4进行滴定过量的C2O42-(3)间接滴定法:测定Ca2+,还可以测定(Ba2+、Mg2+、Zn2+、Pb2+、Ag+)首先将Ca2+定量沉淀为CaC2O4,在用H2SO4将沉淀溶解,最后用KMnO4标准溶液滴定溶液中的C2O42-,间接求得Ca2+的含量。
4.注意事项(是反应能够定量且较快地进行)(1)温度:通常将溶液加热至70~85℃时进行滴定,温度不宜过高,若高于90℃,部分H2C2O4会发生分解。
(2)酸度:酸度过低,KMnO4易分解为MnO2;酸度过高,H2C2O4也易分解。
(3)滴定速度:开始滴定时的速度不宜太快,否则KMnO4来不及与C2O42-反应,即在热的酸性溶液中分解。
(4)催化剂:常在滴定前加入几滴MnSO4作催化剂。
(5)指示剂:使用0.002mol/L KMnO4作滴定剂时,应加入二苯胺磺酸钠。
(6)滴定终点:终点后,粉红色不能持久(原因:空气中有还原性气体和尘土)重铬酸钾法1.优点:(1)K2Cr2O7容易提纯,在140~250℃干燥后,可以直接称量配制标准溶液。
(2)K2Cr2O7标准溶液非常稳定,可以长期保存。
(3)K2Cr2O7的氧化能力没有KMnO4强,室温下不与Cl-作用。
2.为什么用二苯胺磺酸钠作为指示剂?K2Cr2O7的还原产物Cr3+呈绿色,终点时无法辨别出过量的K2Cr2O7的黄色,因而需加入指示剂,常用二苯胺磺酸钠作指示剂。
3.该方法是铁矿中全铁量测定的标准方法(用于测定Fe2+)。
碘量法1.直接碘量法:电势比E I2/I-低的还原性物质,可直接用I2标准溶液滴定。