分析化学常用氧化还原滴定法

分析化学第七讲：氧化还原滴定法分析化学第七讲：氧化还原滴定法在化学分析领域中，氧化还原滴定法是一种常用的定量分析方法。

本篇文章将深入探讨氧化还原滴定法的原理、实验操作流程、应用领域以及优缺点，帮助读者更好地理解和掌握这一分析技术。

一、氧化还原滴定法的基本原理氧化还原滴定法是以氧化剂和还原剂之间的反应为基础，通过滴定计量氧化还原反应的进程来确定待测物质的含量。

其中，氧化剂是指能够夺取电子的物质，而还原剂则是指能够提供电子的物质。

在特定的实验条件下，氧化剂和还原剂的反应速率是恒定的，因此，通过滴定可以精确计算出反应物的量。

二、氧化还原滴定法的实验流程1、准备试样和试剂：选择合适的试样，准备相应的氧化剂、还原剂和指示剂。

2、滴定前的预处理：对试样进行适当的预处理，以便进行氧化还原反应。

3、滴定操作：将试样与氧化剂混合，观察反应进程，记录滴定开始至结束的时间。

4、数据记录与计算：根据实验数据计算出试样中待测物质的含量。

5、重复实验：为了确保实验结果的准确性，可能需要重复进行滴定操作。

三、氧化还原滴定法的应用领域氧化还原滴定法在许多领域都有广泛的应用，如环境保护、化工、食品、医药等。

例如，在环境保护中，可以运用该方法测定水体中的铁离子、锰离子等重金属离子的含量；在化工领域，可以用于测定原料、中间产物和最终产品的含量。

四、氧化还原滴定法的优缺点1、优点：(1) 适用范围广：氧化还原滴定法可用于测定多种物质，包括无机物和有机物。

(2) 精确度高：由于氧化还原反应的速率容易控制，因此该方法的测量精度较高。

(3) 可重复性好：多次实验的结果之间的一致性较好。

2、缺点：(1) 对实验条件要求较高：某些氧化还原反应需要在特定的实验条件下进行，如温度、压力、pH值等，对实验设备的要求较高。

(2) 反应速度较慢：某些氧化还原反应的速率较慢，需要较长的滴定时间。

(3) 干扰因素较多：例如，试样中的杂质可能会干扰氧化还原反应的进行，从而影响测量结果。

氧化还原滴定法氧化还原滴定法是一种定量分析方法，常用于测定含氧化还原反应的物质的浓度。

在氧化还原反应中，电子会从被氧化的化合物转移到还原的化合物上，因此被称为氧化还原反应。

该方法通过滴加一种称为滴定剂的溶液来确定待测物质的浓度。

滴定剂与待测物质发生氧化还原反应，当待测物质的化合价发生改变时，滴定剂就不再反应，此时滴定完成。

原理氧化还原滴定法的原理基于以下事实：在氧化还原反应中，电子会从一个原子或分子转移到另一个原子或分子上，这样产生了电子的转移和化学计量量的变化。

因此，滴定剂可以被用来测定待测物质的化学计量量。

氧化还原反应中，电子可以从还原剂转移到氧化剂。

还原剂是一种能够给予电子的物质，它通常是一种容易氧化的物质，其化合价低于其氧化态。

氧化剂则是一种吸收电子的物质，通常是一种含氧化合物，其化合价高于其还原态。

在氧化还原滴定法中，将待测物质溶于适当的溶剂中，加入过量的还原剂，然后再滴加氧化剂，滴定至反应终点。

滴定时应注意滴定剂的选择，其氧化还原电位应当介于待测物质和还原剂之间。

当滴定剂的量与待测物质的量恰好相等时，反应终点即可确定，此时滴定完成。

操作步骤1.准备待测物质溶液，加入适当的溶剂并充分溶解；2.加入过量的还原剂；3.将寻找合适的滴定剂并确定滴定方法；4.开始滴定，滴定至反应终点（反应终点可以通过颜色变化、电位变化、气体产生等特征来确定）；5.通过滴定前后的重量差或溶液浓度计算待测物质的化学计量量。

应用氧化还原滴定法广泛应用于分析化学、药学、食品工业、环境检测等领域。

例如，在药学中，可以用过氧化氢作为氧化剂来测定药物中的铁含量，氯亚铁作为还原剂来测定汞含量。

在环境检测中，可以使用铁离子和硫酸根离子来测定自然水样中的硫酸盐含量。

氧化还原滴定法是一种定量分析方法，可以通过滴加滴定剂来确定待测物质的浓度。

该方法基于化学计量量的变化，将还原剂加入待测物质溶液中，并滴加氧化剂，滴定至反应终点。

氧化还原滴定法在分析化学、药学、食品工业和环境检测等领域发挥着重要作用。

一、氧化还原滴定的滴定分数设用浓度为c0（Ox1）的氧化剂Ox1滴定浓度为c0（Red2）、体积为V0的还原剂Red2，滴定反应为：aOx1+bRed2= aRed1+bOx2当加入体积为V的氧化剂Ox1时，滴定分数f=bc0(Ox1)V/ac0(Red2)V0化学计量点时fsp=1,则c0*(Ox1)Vsp/c0(Red2)V0=a/b即化学计量点时所加入的氧化剂的物质的量与被滴定的还原剂的物质的量之比，恰等于反应式所表达的化学计量系数之比。

f的大小反映了滴定的程度。

二、常见的指示剂包括：1．氧化还原指示剂：具氧化或还原性，其氧化型和还原型的颜色不同，氧化还原滴定中由于电位的改变而发生颜色改变，从而指示终点指示剂的选择原则：指示剂变色范围部分或全部落在滴定突跃范围内指示剂的条件电位尽量与化学计量点电位相一致2. 自身指示剂：有些滴定剂或被测物有颜色，滴定产物无色或颜色很浅，则滴定时无须再滴加指示剂，本身的颜色变化起着指示剂的作用优点：无须选择指示剂，利用自身颜色变化指示终点3．特殊指示剂：有些物质本身不具有氧化还原性，但可以同氧化还原电对形成有色配合物，因而可以指示终点特点：反应可逆，应用于直接或间接碘量法例：淀粉+ I3 ¯——深兰色配合物（5.0×10-6mol/L→显著蓝色）三、氧化还原法滴定前的预处理分类：预氧化处理，预还原处理对预处理剂要求：反应定量、完全、快速过量的预处理剂易除去氧化还原反应具有一定选择性预处理时所用的氧化剂和还原剂应符合的要求:反应进行完全，速率快。

过量的氧化剂和还原剂易于除去；反应具有一定的选择性四、常用的氧化还原滴定方法及应用一）KMnO4法、K2Cr2O7法、碘量法、其他氧化还原方法二）应用实例1.H2O2的测定可用KMnO4标准溶液在酸性溶液中直接滴定H2O2溶液，反应如下：MnO4-+5 H2O2：+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O反应开始较慢，随着Mn2+的增加，反应速度加快。

第四章 氧化还原滴定法§4.1 氧化还原反应及平衡 (了解)4.1.1 氧化还原反应及平衡概述 1、氧化还原反应的特点、特征及实质 A 、特点：①机理复杂、多步反应，且反应条件苛刻； ②有的程度虽高但速度缓慢；③常伴有副反应而无明确计量关系。

B 、特征：得失电子C 、实质：电子转移2、氧化还原滴定法概述AB 、分类：高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、铈量法、亚硝酸钠法、溴量法等C 3、氧化还原电对的分类可逆电对：任一瞬间都能迅速建立平衡，其电势可用Nernst 方程描述。

如Fe 3+/Fe 2+，I 2/I —等；不可逆电对：不能在氧化还原的任一瞬间迅速建立平衡，其实际电势与理论电势相差较大。

如Cr 2O 72—/Cr 3+，MnO 4—/Mn 2+等，达到平衡时也能用能斯特方程描述电势。

对称电对：半反应中氧化态和还原态的系数相同。

如Fe 3+/Fe 2+，MnO 4—/Mn 2+等；不对称电对：半反应中氧化态和还原态的系数不相同。

如Cr 2O 72—/Cr 3+，I 2/I —等。

4.2.2 条件电势 1、定义特定条件下，c Ox =c Red =1mol·L —1或浓度比为1时电对的实际电势，用'E Θ反应了离子强度及各种副反应影响的总结果，与介质条件和温度有关。

()()0.0590.059//lg lg Ox Red OxRed Ox Red a c E Ox Red E Ox Red n a n c γγΘ=++()'0.059/lg OxRed c E Ox Red n c Θ=+ 2、影响条件电势的因素A 、离子强度（盐效应）——影响活度系数γ当离子强度较大时，1γ，活度与浓度的差别较大，但相较于副反应的影响，可忽略不计。

因此，一般用浓度代替活度。

B 、副反应的影响a 、生成沉淀氧化型生成沉淀⇒Ox α↗⇒'E Θ↘；还原型生成沉淀⇒Red α↗⇒'E Θ↗。