8.2氧化还原反应速率与催化作用 氧化还原反应反应速率的机理比 较复杂,一般来说,影响氧化还原反 应速率的因素有: 1、氧化剂和还原剂的性质 2、反应物浓度 3、温度 4、催化剂 反应机理复杂,需要综合考虑各 种因素
8.2 氧化还原反应速率与催化作用 氧化还原反应反应速率的机理比 较复杂,一般来说,影响氧化还原反 应速率的因素有: 1、氧化剂和还原剂的性质 2、反应物浓度 3、温度 4、催化剂 反应机理复杂, 需要综合考虑各 种因素
氧化还原反应速率与催化作用(2) 1.氧化剂和还原剂的性质 情况较为复杂,待后讨论。 2.反应物浓度 般地说,增加反应物浓度可以加 速反应的进行。反应物浓度越大,反应 的速率就越快。但机理复杂,未能从中 判断浓度对反应的影响程度
氧化还原反应速率与催化作用(2) 1. 氧化剂和还原剂的性质 情况较为复杂,待后讨论。 2.反应物浓度 一般地说,增加反应物浓度可以加 速反应的进行。反应物浓度越大,反应 的速率就越快。但机理复杂,未能从中 判断浓度对反应的影响程度
3.温度 对大多数反应来说,升高溶液的温 度,可提高反应的速率。通常每升高 10℃,反应速度约增大2~3倍。但是有 易挥发、易氧化的反应物的情况下不可 加热溶液,否则将引起误差
3. 温度 对大多数反应来说,升高溶液的温 度,可提高反应的速率。通常每升高 10℃,反应速度约增大2~3倍。但是有 易挥发、易氧化的反应物的情况下不可 加热溶液,否则将引起误差
3.温度(2) 例如,在酸性溶液中KMnO与C,O,2的反 应: 2Mn0+5C,O,2+16H+=2Mm2++10CO,+8H,O 在室温下,反应速度缓慢。如果将溶液加 热,反应速度便大为加快。所以用KMnO 滴定C202时,通常将溶液加热到75~85℃。 但升高温度时还应考虑到其它一些可能引 起的不利因素。如温度过高,会引起部分 H2C204分解。 0000000
3. 温度(2) • 例如,在酸性溶液中KMnO4与C2O4 2-的反 应: • 在室温下,反应速度缓慢。如果将溶液加 热,反应速度便大为加快。所以用KMnO4 滴定C2O4 2-时,通常将溶液加热到75~85℃。 • 但升高温度时还应考虑到其它一些可能引 起的不利因素。如温度过高,会引起部分 H2C2O4分解。 MnO C O H Mn CO2 H2 O 2 2 2 4 + 5 2 4 +16 == 2 +10 + 8 − − + +
3.温度(3) 有些物质,如L,等,较易挥发,如将溶 液加热,则会引起挥发损失,所以不能 用加热的办法来提高其反应速度。 又如有些物质,如S+,Fe2+等,很容 易被空气中的氧所氧化,如将溶液加热, 就会促使它们氧化
3. 温度(3) • 有些物质,如 I2等,较易挥发,如将溶 液加热,则会引起挥发损失,所以不能 用加热的办法来提高其反应速度。 • 又如有些物质,如Sn 2+ ,Fe2+等,很容 易被空气中的氧所氧化,如将溶液加热, 就会促使它们氧化
4.催化剂 (1)催化反应 催化反应的历程非常复杂。在催化 反应中,由于催化剂的存在,可能新产 生了一些不稳定的中间价态的离子、游 离基或活泼的中间络合物,从而改变了 原来的氧化还原反应历程,或者降低了 原来进行反应时所需的活化能,使反应 速率发生变化。正催化剂加快反应速 率,负催化剂减缓反应速率
4.催化剂 (1)催化反应 催化反应的历程非常复杂。在催化 反应中,由于催化剂的存在,可能新产 生了一些不稳定的中间价态的离子、游 离基或活泼的中间络合物,从而改变了 原来的氧化还原反应历程,或者降低了 原来进行反应时所需的活化能,使反应 速率发生变化。正催化剂加快反应速 率,负催化剂减缓反应速率
4.催化剂(2) 例如,在酸性溶液中KMnO,与C,O2的反 应 2Mm0.+5C2O,2+16H*=2Mn2++10C0,+8H,0 这一反应速率较慢,若加入M2+,便 能催化反应迅速进行。M+即为催化剂
4.催化剂(2) • 例如,在酸性溶液中KMnO4与C2O4 2-的反 应: 这一反应速率较慢,若加入Mn2+ ,便 能催化反应迅速进行。 Mn2+即为催化剂。 MnO C O H Mn CO2 H2 O 2 2 2 4 + 5 2 4 +16 == 2 +10 + 8 − − + +
4.催化剂(3) 若不加入Mn2+,利用MnO,与C02反应 所后成的微量M2+作催化剂,反应也可以进行。 这种生成物本身就起催化作用的反应叫做自动催 化反应(以KMnO4标准溶液浓度的标定反应为 例) 自动催化作用有一个特点,就是开始时的反 应速率比较慢(称为诱导期),随着生成物逐渐 增多,反应速率逐渐加快;经过一最高点后,随 着反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低
4.催化剂(3) 若不加入Mn2+ ,利用KMnO4与C2O4 2-反应 所后成的微量Mn2+作催化剂,反应也可以进行。 这种生成物本身就起催化作用的反应叫做自动催 化反应(以KMnO4 标准溶液浓度的标定反应为 例) 自动催化作用有一个特点,就是开始时的反 应速率比较慢(称为诱导期),随着生成物逐渐 增多,反应速率逐渐加快;经过一最高点后,随 着反应物浓度的减小,反应速率逐渐降低
4.催化剂(4) 在分析化学实验中,还经常应用到 负催化剂。例如,加入多元醇可以减慢 SnCl2与空气中的氧的作用;加入AsO3 可以防止SO,2与空气中的氧起作用等。 思考:以上的作用可以有什么应用? 提示:有关防止溶液成分的变化
4.催化剂(4) 在分析化学实验中,还经常应用到 负催化剂。例如,加入多元醇可以减慢 SnCl2与空气中的氧的作用;加入AsO3 3- 可以防止SO3 2-与空气中的氧起作用等。 思考:以上的作用可以有什么应用? 提示:有关防止溶液成分的变化
4.催化剂(5) 2 诱导反应 KMnO,氧化C-的速率很慢,但是,当 溶液中同时存在Fe2+时,.KMnO4与Fe2+的 反应可以加速KMnO,与C1=的反应。这种 由于一个反应的发生,促进另一个反应进 行的现象,称为诱导作用。 考虑:若用KMnO标准溶液滴定Fe2+, 如何选择酸的介质?
4.催化剂(5) (2) 诱导反应 KMnO4氧化Cl-的速率很慢,但是,当 溶液中同时存在Fe2+时,KMnO4与Fe2+的 反应可以加速KMnO4与Cl-的反应。这种 由于一个反应的发生,促进另一个反应进 行的现象,称为诱导作用。 考虑:若用KMnO4标准溶液滴定Fe2+ , 如何选择酸的介质 ?