第四章 氧化还原滴定法
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氧化还原滴定法的原理氧化还原滴定法是一种常用的分析化学方法,它通过测定被测物质与氧化还原试剂之间的氧化还原反应来确定被测物质的含量。
在实际应用中,氧化还原滴定法被广泛应用于医药、环境监测、食品安全等领域,具有操作简便、准确性高的特点。
氧化还原滴定法的原理基于氧化还原反应。
在这种反应中,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,从而使得氧化剂自身被还原,还原剂自身被氧化。
在滴定过程中,通过加入适量的氧化还原试剂,使得被测物质与试剂发生氧化还原反应,从而确定被测物质的含量。
氧化还原滴定法的关键在于选择适当的氧化还原试剂。
常见的氧化还原试剂包括高锰酸钾、碘量法、过碘酸盐滴定法等。
这些试剂在滴定过程中能够与被测物质发生明显的氧化还原反应,从而实现对被测物质含量的准确测定。
在进行氧化还原滴定法时,需要注意滴定条件的选择。
滴定条件包括溶液的浓度、滴定剂的添加速度、滴定终点的判定等。
这些条件的选择对于滴定结果的准确性有着重要的影响。
通常情况下,滴定条件的选择需要根据被测物质的性质和滴定试剂的特点来确定。
此外,氧化还原滴定法在实际应用中还需要考虑滴定终点的判定。
滴定终点是指滴定反应达到了完全的状态,此时试剂的添加量与被测物质的摩尔量成为化学计量比。
滴定终点的判定通常通过指示剂或者仪器来实现,其中指示剂可以根据颜色的变化来判断滴定终点是否已经达到。
总之,氧化还原滴定法是一种重要的分析化学方法,它通过测定被测物质与氧化还原试剂之间的氧化还原反应来确定被测物质的含量。
在实际应用中,选择适当的氧化还原试剂、滴定条件的合理选择以及滴定终点的准确判定是保证滴定结果准确性的关键。
希望本文的介绍能够帮助读者更深入地了解氧化还原滴定法的原理和应用。
第四章 氧化还原滴定法一、填空题1.下列现象各属什么反应(填 A , B , C , D )(1)用KMnO 4滴定Fe 2+ 时 Cl -的氧化反应速率被加速 。
(2) 用KMnO 4滴定C 2O 42- 时,红色的消失由慢到快 。
(3) Ag + 存在时,Mn 2+ 被 S 2O 82- 氧化为MnO -- _____ _______。
A 催化反应B 自动催化反应C 副反应D 诱导反应 。
2. 若两对电子转移数均为1,为使反应完全程度达到99.9%,则两电对的条件电位差至少应大于 。
若两对电子转移数均为2,则该数值应为 。
3. 0.1978 g 基准As 2O 3 在酸性溶液中恰好与 40.00mLKMnO 4溶液反应完全,该KMnO 4溶液的浓度为 。
[Mr (As 2O 3)=197.8]4. 已知在 1 mol ·L - 1 HCl 介质中 E Θ'Fe 3+/ Fe 2 + = 0.68V ; E Θ'Sn 4+/Sn 2+= 0.14V ,则下列滴定反应; 2 Fe 3+ + Sn 2+ == 2 Fe 2+ + Sn 4+平衡常 ;化学计量点电位为 ;反应进行的完全程度c ( Fe 2+ ) / c ( Fe 3+ ) 为。
5. 氧化还原滴定计量点附近的电位突跃的长短和氧化剂与还原剂两电对的 标准电极电势有关,它们相差愈 ,电位突跃愈 ;若两电对转移的电子数相等,计量点正好在突跃的 ;若转移的电子数不等,则计量点应偏向 。
6.常用的氧化还原方法有 、 和 。
7. 用KMnO 4法间接测定钙或直接滴定Fe 2+时,若滴定反应中用HCl 调节酸度,测定结果会 ;这主要是由于 ,反应为 。
8. 如果溶液中同时存在HgCl 2和Cl 2,加入还原剂SnCl 2时, 先被还原。
(已知V 14.024/=Θ++SnSnϕ,V 62.0222/=Θ+Cl Hg Hg ϕ,V 36.1/2=Θ-Cl Clϕ)二、选择题1. 已知在1 mol · L - 1 HCl 介质中, E Θ’Cr 2O 72-/Cr 3+ = 1.00 V; E Θ’Fe 3+/ Fe 2 += 0.68V ;以K 2Cr 2O 7滴定Fe 2+时,选择下列指示剂中的哪一种最合适?( )A. 二苯胺(E Θ’In = 0.76V );B.二甲基邻二氮菲- Fe 3+ (E Θ’In = 0.97V);C. 次甲基蓝 (E Θ’In = 0.53V );D.中性红(E Θ’In = 0.24V )。
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A 、定义:以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。
B 、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 、应用:广泛,直接或间接测定无机物、有机物。
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 Oxa c E Ox Red E Ox Red n a n c γγΘ=++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↗。
氧化还原滴定法的原理氧化还原滴定法是一种常用的分析化学方法,它通过观察物质的氧化还原反应来确定物质的含量。
在这种方法中,通常会使用一种已知浓度的氧化剂或还原剂溶液,通过滴定的方式逐渐加入到待测物质溶液中,直到达到化学计量的终点。
在这个过程中,我们可以根据滴定液的消耗量来确定待测物质的含量。
氧化还原滴定法的原理基于氧化还原反应。
在这种反应中,氧化剂会接受电子,而还原剂会释放电子。
当氧化剂和还原剂发生反应时,电子的转移会导致氧化还原指示剂的颜色发生变化,从而可以确定化学计量的终点。
通过观察滴定过程中指示剂颜色的变化,我们可以准确地确定待测物质的含量。
氧化还原滴定法广泛应用于各种化学分析中。
例如,在生活中,我们可以利用氧化还原滴定法来确定水中氯离子的含量,从而判断水的卫生状况。
在工业生产中,氧化还原滴定法也被用来确定金属离子的含量,以保证产品质量。
此外,氧化还原滴定法还可以用于医学、环境监测等领域。
在进行氧化还原滴定法分析时,我们需要注意一些关键的因素。
首先,选择合适的氧化剂或还原剂溶液非常重要,它们的浓度和滴定过程中的稳定性会直接影响到分析结果的准确性。
其次,选择合适的指示剂也是至关重要的,它应当能够在化学计量终点时准确地显示颜色变化。
此外,滴定过程中的操作技巧和仪器精度也会对结果产生影响,因此需要严格控制实验条件。
总的来说,氧化还原滴定法是一种简单而有效的分析方法,它通过观察氧化还原反应的化学计量终点来确定待测物质的含量。
在实际应用中,我们需要选择合适的试剂和指示剂,并严格控制实验条件,以确保分析结果的准确性和可靠性。
通过对氧化还原滴定法原理的深入理解和实践操作,我们可以更好地应用这种方法进行化学分析,并取得准确的分析结果。
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。
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。
第四章 氧化还原滴定法思考题 l .解释下列现象。
a . 将氯水慢慢加入到含有 Br -和I -的酸性溶液中,以CCl 4萃取,CCl 4层变为紫色。
答:酸性条件下氯水中HClO 可将Br -和I -氧化为单质Br 2 和 I 2。
由于 323I e I --+= 3/0.545I IE V θ--= 222Br e Br -+= 2/1.05B r B rE V θ-=1222H C lO He C l H O +++=+ 2/1.63HC l OC lE V θ=所以 I -更易被氧化为I 2,I 2被CCl 4所萃取,使CCl 4层变为紫色。
b. θ-II E /2( 0.534V ) >θ++Cu Cu E /2(0.159V),但是Cu 2+却能将I -氧化为I 2。
答:这是由于生成了溶解度很小的 CuI 沉淀(pK sp =11.96),溶液中[Cu 2+]极小,Cu 2+/Cu + 电对的电势显著增高,Cu 2+成为较强的氧化剂。
222///1()0.059lg0.1590.05911.960.865(0.534)sp C u C uI C u C u IIK C uI E E V E V θθθ+++-=+=+⨯=>所以,Cu 2+能将I -氧化为I 2。
c.间接碘量法测定铜时,Fe 3+和AsO 43-都能氧化I -析出I 2,因而干扰铜的测定,加入NH 4HF 2两者的干扰均可消除。
答:424N H H F N H H F F +-++,组成HF-F - 缓冲体系,pH ≈3.2。
因为3343222AsO H e AsO H O -+-++=+,[H +]< 1 mol ·L -1所以,33334343//AsOAsO AsO AsO E E θ----<。
而F -能与Fe 3+形成络合物,溶液中[Fe 3+]大大减小,3232//Fe Fe Fe Fe E E θ++++<。
分析化学第四章《滴定分析法概论》思考问题1、什么是滴定分析法?答:滴定分析法,又叫容量分析法,将已知准确浓度的标准溶液,滴加到被测溶液中(或者将被测溶液滴加到标准溶液中),直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止,然后测量标准溶液消耗的体积,根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测物质的含量。
这种定量分析的方法称为滴定分析法,它是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法,在常量分析中有较高的准确度。
1.1、滴定分析的特点:1. 加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学计量关系;2. 此法适于组分含量在1%以上各种物质的测定;3. 该法快速、准确、仪器设备简单、操作简便;4.用途广泛。
1.2、什么时候进行一滴半滴操作:加入半滴的操作是将酸式滴定管的旋塞稍稍转动或碱式滴定管的乳胶管稍微松动,使半滴悬于管口,将锥形瓶内壁与管口接触,使液滴流出,并用洗瓶以纯水冲下。
1.3、分析实验中仪器的注意事项:移液管(一直二靠三斜四停)、酸(碱)式滴定管1、使用时先检查是否漏液。
2、用滴定管取滴液体时必须洗涤、润洗。
3、读数前要将管内的气泡赶尽、尖嘴内充满液体4、读数需有两次,第一次读数时必须先调整液面在0刻度或0刻度以下。
5、读数时,视线、刻度、液面的凹面最低点在同一水平线上。
6、量取或滴定液体的体积==第二次的读数-第一次读数。
2、什么是标准溶液、滴定剂?答:标准溶液是指含有某一特定浓度的参数的溶液,比如Cl或Fe的标准溶液。
当用标准溶液代替样品进行测试时,得到的结果应该与已知标准溶液的浓度相符。
如果得到相符的结果,则说明测试操作正确。
2.1、标准溶液的用途:标准溶液还可用来校准仪器,比如色度计和分光光度计,以及pH计和pH/ISE 计等电化学仪器。
不同浓度的标准溶液可以用来绘制校准曲线,从而可以用得到的校准曲线反查测试样品的浓度,这个在学校学习的时候,经常会用到用标准溶液校准仪器,并和样品溶液一起进行测试物性2.2、容量瓶操作有哪些步骤:计算、称量(量取)、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀\装瓶3、滴定分析法是根据什么进行分类的?分类结果怎样?答:根据标准溶液和待测组分间的反应类型的不同,分为四类1. 酸碱滴定法——以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法,可用于测定酸、碱和两性物质。