第4章 氧化还原滴定法
第4章 氧化还原滴定法
4.1 氧化还原滴定法概述 氧化还原滴定法是滴定分析中应用最广泛的 方法之一。它是以溶液中氧化剂与还原剂之间的 电子转移为基础的一种滴定分析方法。 • 可以用来进行氧化还原滴定的反应很多。根 据所应用的氧化剂和还原剂，可将氧化还原滴定 法分为：高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、铈 量法、溴酸盐法、钒酸盐法等。 • 利用氧化还原法，不仅可以测定具有氧化性 或还原性的物质，而且还可以测定能与氧化剂或 还原剂定量反应形成沉淀的物质。因此，氧化还 原法的应用范围很广泛
4.1 氧化还原滴定法概述 氧化还原滴定法是滴定分析中应用最广泛的 方法之一。它是以溶液中氧化剂与还原剂之间的 电子转移为基础的一种滴定分析方法。 • 可以用来进行氧化还原滴定的反应很多。根 据所应用的氧化剂和还原剂，可将氧化还原滴定 法分为：高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、铈 量法、溴酸盐法、钒酸盐法等。 • 利用氧化还原法，不仅可以测定具有氧化性 或还原性的物质，而且还可以测定能与氧化剂或 还原剂定量反应形成沉淀的物质。因此，氧化还 原法的应用范围很广泛
氧化还原反应是基于电子转移的反应， 比较复杂，反应常是分步进行的，需要一 定时间才能完成。因此，必须注意反应速 度，特别是在应用氧化还原反应进行滴定 时，更应注意滴定速度与反应速度相适应。 氧化还原反应，除了发生主反应外。 常常可能发生副反应或因条件不同而生成 不同产物。因此，要考虑创造适当的条件， 使它符合满足分析的基本要求
氧化还原反应是基于电子转移的反应， 比较复杂，反应常是分步进行的，需要一 定时间才能完成。因此，必须注意反应速 度，特别是在应用氧化还原反应进行滴定 时，更应注意滴定速度与反应速度相适应。 氧化还原反应，除了发生主反应外。 常常可能发生副反应或因条件不同而生成 不同产物。因此，要考虑创造适当的条件， 使它符合满足分析的基本要求
4.2电极电势 4.2.1标准电极电势 1原电池：借助氧化还原反应将化学能转变为电能的装置称为原电池。 在CuSO4溶液中放入一片Zn，将发生下列氧化还 原反应： Zn(s) + Cu2+(aq) ＝ Zn2+(aq) + Cu(s) 在溶液中电子直接从Zn片传递给Cu2+，使Cu2+在 Zn片上还原而析出金属Cu，同时Zn氧化为Zn2+ 。 这个反应同时有热量放出，这是化学能转化为热 能的结果
4.2电极电势 4.2.1标准电极电势 1原电池：借助氧化还原反应将化学能转变为电能的装置称为原电池。 在CuSO4溶液中放入一片Zn，将发生下列氧化还 原反应： Zn(s) + Cu2+(aq) ＝ Zn2+(aq) + Cu(s) 在溶液中电子直接从Zn片传递给Cu2+，使Cu2+在 Zn片上还原而析出金属Cu，同时Zn氧化为Zn2+ 。 这个反应同时有热量放出，这是化学能转化为热 能的结果
• 产生电流的原因： Zn → Zn2+ + 2e- 锌电极为负极 Cu2+ + 2e- → Cu 铜电极为正极 正、负两极分别发生的 反应，称为电极反应。 电池反应：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+（总反应） 氧化-还原反应的本质：电子得失
• 产生电流的原因： Zn → Zn2+ + 2e- 锌电极为负极 Cu2+ + 2e- → Cu 铜电极为正极 正、负两极分别发生的 反应，称为电极反应。 电池反应：Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+（总反应） 氧化-还原反应的本质：电子得失
• 盐桥：在U型管中装 满用饱和KCl溶液和 琼胶作成的冻胶。 这种装满冻胶的U型 管叫做盐桥 • 盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方 向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从 而使锌的溶解和铜的析出得以继续进行，使电子 不断从Zn极流向Cu极
• 盐桥：在U型管中装 满用饱和KCl溶液和 琼胶作成的冻胶。 这种装满冻胶的U型 管叫做盐桥 • 盐桥的作用：使Cl-向锌盐方向移动，K+向铜盐方 向移动，使Zn盐和Cu盐溶液一直保持电中性，从 而使锌的溶解和铜的析出得以继续进行，使电子 不断从Zn极流向Cu极
2.电极电位 1）标准氢电极作 将镀有铂黑的铂片置于 氢离子浓度为 [ H+ ]=1.0mol·kg-1（ ≈ 1.0mol·dm-3）的硫酸溶 液中，然后不断通入压 力为PH2=100kPa的纯氢 气，使铂黑吸附氢气达 到饱和，形成一个氢电 极
2.电极电位 1）标准氢电极作 将镀有铂黑的铂片置于 氢离子浓度为 [ H+ ]=1.0mol·kg-1（ ≈ 1.0mol·dm-3）的硫酸溶 液中，然后不断通入压 力为PH2=100kPa的纯氢 气，使铂黑吸附氢气达 到饱和，形成一个氢电 极
产生在标准氢电极和硫酸溶液之间的电势， 叫做氢的标准电极电势，将它作为电极电势 的相对标准，规定其电极电势为零，即 • 如果将某种电极和标准氢电极组成原电池， 测定出原电池的电动势即是该电极的电极 电位 。 0 2 0 = + H E H
产生在标准氢电极和硫酸溶液之间的电势， 叫做氢的标准电极电势，将它作为电极电势 的相对标准，规定其电极电势为零，即 • 如果将某种电极和标准氢电极组成原电池， 测定出原电池的电动势即是该电极的电极 电位 。 0 2 0 = + H E H
2)标准电极电位（标准电位） • 在标准状态下的各种电极与标准氢电极组 成原电池，测定这些原电池的电动势，就 可知道这些电极的标准电极电势，用 表示。 • 标准状态：组成电极的离子浓度为 1.0mol·dm-3，气体的分压为100kPa，液 体或固体都是纯净的物质。 0 E
2)标准电极电位（标准电位） • 在标准状态下的各种电极与标准氢电极组 成原电池，测定这些原电池的电动势，就 可知道这些电极的标准电极电势，用 表示。 • 标准状态：组成电极的离子浓度为 1.0mol·dm-3，气体的分压为100kPa，液 体或固体都是纯净的物质。 0 E
例如，测定Zn2+/Zn 电对的标准电极电势是将纯净的 Zn片放在1.0mol·dm-3ZnSO4溶液中，把它和标准氢 电极用盐桥连接起来组成一个原电池
例如，测定Zn2+/Zn 电对的标准电极电势是将纯净的 Zn片放在1.0mol·dm-3ZnSO4溶液中，把它和标准氢 电极用盐桥连接起来组成一个原电池