延安大学：《分析化学 Analytical Chemistry》课程教学资源（课件讲稿）第7章 氧化还原滴定法 Oxidation – reduction Titrition Redox Titritio

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 第7章氧化还原滴定法 Oxidation- reduction titrition Redox titrition ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 第7章 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 Oxidation Oxidation Oxidation Oxidation – reduction reduction reduction reduction Titrition Titrition Titrition Titrition Redox Titrition Titrition Titrition Titrition

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 氧化还原反应的特点 A反应机理复杂,副反应多; B反应速率慢; C反应方向、完全程度等与反应条件密切相关。 综合考虑多方面的因素,控制条件,使反应满 足滴定分析对化学反应的要求。 ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 氧化还原反应的特点 氧化还原反应的特点 氧化还原反应的特点 氧化还原反应的特点 A 反应机理复杂，副反应多； 反应机理复杂，副反应多； 反应机理复杂，副反应多； 反应机理复杂，副反应多； B 反应速率慢； C 反应方向、完全程度等与反应条件密切相关。 反应方向、完全程度等与反应条件密切相关。 反应方向、完全程度等与反应条件密切相关。 反应方向、完全程度等与反应条件密切相关。 综合考虑多方面的因素，控制条件，使反应满 综合考虑多方面的因素，控制条件，使反应满 综合考虑多方面的因素，控制条件，使反应满 综合考虑多方面的因素，控制条件，使反应满 足滴定分析对化学反应的要求。 足滴定分析对化学反应的要求。 足滴定分析对化学反应的要求。 足滴定分析对化学反应的要求

化学与化工学院 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 内容提要 7.1氧化还原反应及平衡 7.2氧化还原滴定基本原理 7.3氧化还原滴定中的预处理 7.4常用的氧化还原滴定法 7.5氧化还原滴定结果的计算 本章重点： 1用Nernst公式处理氧化还原平衡； 2氧化还原滴定法基本原理； 3滴定分析结果的计算。 ChapⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 7.1 氧化还原反应及平衡 氧化还原反应及平衡 氧化还原反应及平衡 氧化还原反应及平衡 7.2 氧化还原滴定基本原理 氧化还原滴定基本原理 氧化还原滴定基本原理 氧化还原滴定基本原理 7.3 氧化还原滴定中的预处理 氧化还原滴定中的预处理 氧化还原滴定中的预处理 氧化还原滴定中的预处理 7.4 常用的氧化还原滴定法 常用的氧化还原滴定法 常用的氧化还原滴定法 常用的氧化还原滴定法 7.5 氧化还原滴定结果的计算 氧化还原滴定结果的计算 氧化还原滴定结果的计算 氧化还原滴定结果的计算 内容提要 本章重点： 1 用Nernst公式处理氧化还原平衡； 公式处理氧化还原平衡； 公式处理氧化还原平衡； 公式处理氧化还原平衡； 2 氧化还原滴定法基本原理； 氧化还原滴定法基本原理； 氧化还原滴定法基本原理； 氧化还原滴定法基本原理； 3 滴定分析结果的计算。 滴定分析结果的计算。 滴定分析结果的计算。 滴定分析结果的计算

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 7.1氧化还原平衡 711概述 1氧化还原电对及分类(O/R) 0+e=R 可逆电对:Fe3/Fe2,L2/等 不可逆电对:Cr2O2Cr3,MnO4Mm2+ 对称电对:Fe/Fe2,MmO4Mm等 不对称电对:Cr2O2Cr3,L2/等 氧化剂、还原剂的强弱及氧化还原反应进行的 方向、次序等可用电对的电极电势(E)来判断。 ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 7.1 氧化还原平衡 7.1.1 概 述 1 氧化还原电对及分类（ 氧化还原电对及分类（ 氧化还原电对及分类（ 氧化还原电对及分类（O/R） O + ne- = R 氧化剂、还原剂的强弱及氧化还原反应进行的 氧化剂、还原剂的强弱及氧化还原反应进行的 氧化剂、还原剂的强弱及氧化还原反应进行的 氧化剂、还原剂的强弱及氧化还原反应进行的 方向、次序等可用电对的电极电势（ 方向、次序等可用电对的电极电势（ 方向、次序等可用电对的电极电势（ 方向、次序等可用电对的电极电势（E）来判断。 不可逆电对：Cr2O7 2-/Cr3+ , MnO4 -/Mn2+ 不对称电对：Cr2O7 2-/Cr3+ , I 2/I- 等 可逆电对：Fe3+ /Fe2+ ， I 2/I- 等 对称电对：Fe3+ /Fe2+ ，MnO4 -/Mn2+ 等

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 2能斯特方程( Nernst Equation) 0+ne= R E=Fo RT In -0 R 25℃ 0.059 E=E 0 根据电极反应式正确书写 Nernst Cr203-+14H+ +6e= 2Cr3++7H20 0.059 C E=E0+ H ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 2 能斯特方程（Nernst Equation Nernst Equation Nernst Equation Nernst Equation） O + ne = R e = R e = R e = R ο O R 0 .0 5 9 E E lg n α α = + ο O R ln RT E E nF α α = + 25 ℃ 根据电极反应式正确书写 根据电极反应式正确书写 根据电极反应式正确书写 根据电极反应式正确书写Nernst方程。 Cr2O7 2- + 14H+ +6e = 2Cr +6e = 2Cr +6e = 2Cr +6e = 2Cr3+ + 7H2O 2 2 7 3 C r 1 4 o C r O H 2 0 . 0 5 9 lg 6 E E α α α − + + = +

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 712条件电势( formal potential及其影响因素 1条件电势 o+ne R 0.059 E=b0+ E=E0+ 0.059,[O le de YRIRI +ne R OL RL OL RLn ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 7.1.2 条件电势(formal potential) (formal potential) (formal potential) (formal potential)及其影响因素 1 条件电势 O + ne = R e = R e = R e = R ο O R 0.059 E E lg n α α = + ο O R 0.059 [O] lg [R] E E n γ γ = + O + ne = R O + ne = R O + ne = R O + ne = R OL OLn ● ● ● ● ● ● L RL RLn ● ● ● ● ● ● L

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 c=[o]+IOL]+…+OL]αo O [O] CR=R+iRL+.+IRLn a =r RR=SR E=E+039101B=+0059N99 Yoco/ao YRIRI RR E=E+ 力8QR,0059 0.059 O 当c=c=1moL1 0.059 E=E0+ yRa ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 cO = [O] + [OL] + [O] + [OL] + [O] + [OL] + [O] + [OL] +… +[OLn] cR = [R] + [RL] + [R] + [RL] + [R] + [RL] + [R] + [RL] +… + [RLn] O O α [O ] c = R α R [R ] c = O O [O ] α c = R R [R ] α c = O R 0.059 [O ] lg [R ] E E n γ γ = + � ο O O O R R R 0.059 /α lg /α c E E n c γ γ = + ο O R O R O R 0.059 0.059 α lg lg α c E E n n c γ γ = + + 当cO = cR = 1 mol = 1 mol = 1 mol = 1 mol⋅L-1 ο O R R O 0.059 α lg α E E n γ γ = + o' = E

必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 0.059 E=E0+ 9 注意有HOH)参与的电极反应用E时公式的写法 0+mH++ ne R 0.059,y E=E0+ lg /ocHt a R 0.059 E=E0+ g 例题:计算1moL1HC溶液中, =1.00×10-2mol/L =1.00×10-3mol/L 时,该电对的电极电势?已知 E°=1.28VE0=1.61V ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

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必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 解: Ce4++e=Ce3+ E=b+0.059g-c-=1,28+0059 0.010 =1.34V 0.0010 E=B0+0.0591gc=167V C E=E0+ 0.059yo∝R 由实验测定 R∞O ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

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必岛他 College of Chemistry Chemical Engineering Analytical Chemistry分析化学 2影响条件电势的因素 ①离子强度的影响(一般忽略) E0=E+ 0.059yag 0.059yo 若氧化态的电荷数多于还原态电荷数时 Fe+/F 若还原态的电荷数多于氧化态电荷数时 Fe(cne3-/fe(cn 4- ChⅦ氧化还原滴定法 2013-2014学年

Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry Analytical Chemistry 分析化学 ChapⅦ 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 氧化还原滴定法 2013-2014 2013-2014 2013-2014 2013-2014学年 2 影响条件电势的因素 影响条件电势的因素 影响条件电势的因素 影响条件电势的因素 ① 离子强度的影响 离子强度的影响 离子强度的影响 离子强度的影响 o' o O R R O 0.059 α lg α E E n γ γ = + 若氧化态的电荷数多于还原态电荷数时 若氧化态的电荷数多于还原态电荷数时 若氧化态的电荷数多于还原态电荷数时 若氧化态的电荷数多于还原态电荷数时 I E� ′ 若还原态的电荷数多于氧化态电荷数时 若还原态的电荷数多于氧化态电荷数时 若还原态的电荷数多于氧化态电荷数时 若还原态的电荷数多于氧化态电荷数时 I E� ′ (一般忽略) Fe3+ / Fe2+ Fe(CN) 6 3- / Fe(CN) / Fe(CN) / Fe(CN) / Fe(CN) 6 4- o' ο O R 0.059 E E lg n γ γ = +