大学化学 氧化还原滴定法
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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。
课程名称:大学化学授课班级:XX级XX班授课时间:2课时教学目标:1. 理解氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 掌握氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂。
3. 熟悉氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用。
4. 学会使用氧化还原滴定法进行定量分析。
教学重点:1. 氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用。
教学难点:1. 条件电位及其影响因素。
2. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的计算。
教学准备:1. 多媒体课件2. 氧化还原滴定实验装置3. 氧化还原滴定实验材料教学过程:第一课时一、导入1. 引入氧化还原反应的概念,简要介绍氧化还原滴定法的定义。
2. 强调氧化还原滴定法在分析化学中的重要性。
二、讲授新课1. 氧化还原滴定法的原理- 介绍氧化还原反应的基本概念,如氧化态、还原态、氧化剂、还原剂等。
- 讲解氧化还原滴定法的原理,即通过滴定剂与待测物质之间的氧化还原反应,确定待测物质的含量。
2. 氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂- 介绍常用的氧化剂,如高锰酸钾、重铬酸钾等。
- 介绍常用的还原剂,如碘化钾、亚硝酸钠等。
3. 条件电位及其影响因素- 讲解条件电位的概念,即在一定介质条件下,电对氧化态与还原态分析浓度均为1mol/L或它们的分析浓度比为1时的实际电位。
- 分析影响条件电位的因素,如盐效应、生成沉淀、生成配合物、酸效应等。
4. 氧化还原滴定曲线的绘制和滴定突跃范围的应用- 讲解氧化还原滴定曲线的绘制方法,即以滴定剂加入的体积或百分比为横坐标,以相关电对的电极电位为纵坐标绘图。
- 讲解滴定突跃范围的概念,即电位差越大,突跃范围越大。
三、课堂练习1. 分析并解答学生提出的问题。
2. 练习绘制氧化还原滴定曲线。
第二课时一、复习1. 复习氧化还原滴定法的原理和基本概念。
2. 复习氧化还原滴定中常用的氧化剂与还原剂。
二、讲授新课1. 氧化还原滴定法的应用- 介绍氧化还原滴定法在分析化学中的应用,如水质分析、药品分析等。
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。