第五章:氧化还原滴定法 5-1氣化还原平衡 5-2氧化还原风应的速度 5-3氧化还原滴定曲绕 5-4氧化还原中的指示剂 5-5氧化还原滴定绾果的计挑 5-6氧化还原滴定前的处理 5-7辄化还原鬼法应用 习题 上页[下一页匚返回」
上一页 下一页 返回 第五章:氧化还原滴定法 5-1 氧化还原平衡 5-2 氧化还原反应的速度 5-3 氧化还原滴定曲线 5-4 氧化还原中的指示剂 5-5 氧化还原滴定结果的计算 5-6 氧化还原滴定前的预处理 5-7 氧化还原滴定法应用 习题
特点: 1反应机理复杂 2反应速度慢→研究影响反应速度的各种因 素 三大主线: 方法还原剂氧化剂介质被氧化物被还原物 KMnO4 5Fe2++ MnO4+ 8H 5Fe3+ Mn2++4H2O K2Cr2076Fe2++Cr2O2+14H+=6Fe3+2Cr3++7H2O 碘量法2S2O32+L2 4062+2r 2021222 上页[下一页匚返回52
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-2 特点： 1.反应机理复杂 2.反应速度慢→研究影响反应速度的各种因 素 三大主线： 方法 还原剂 氧化剂 介质 被氧化物 被还原物 KMnO4 5Fe2+ + MnO4 - + 8H+ = 5Fe3+ + Mn 2+ + 4H2O K2Cr2O7 6Fe2+ + Cr2O7 2- +14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 碘量法 2S2O3 2- + I2 = S4O6 2- + 2I-
5.1:氧化还原平衡 5.1.1.基本概念 氧化还原电对: OX/Red MnO/Mn2+ Fe3+/Fe2+ Cr.02-/Cr3+ 2.氧化还原半反应: 对称电对:MnO4+8H+5e=Mn2+4H2O fe 3++e Fe2+ 不对称电对: I,+2e=2I Cr2O2+14H++6e=2Cr3++7H2o 上页下一页[返回
上一页 下一页 返回 5.1: 氧化还原平衡 5.1.1.基本概念 1.氧化还原电对： OX/Red MnO4 - /Mn2+ Fe3+/Fe2+ Cr2O7 2- /Cr3+ 2.氧化还原半反应： 对称电对：MnO4 - + 8H++5e = Mn2++4H2O Fe3+ + e = Fe2+ 不对称电对： I2 + 2e = 2ICr2O7 2- +14H+ + 6e = 2Cr3++7H2O
3电对的电极反应: OX +ne=Red E=E+ 0.oSg [OXI IRed 4 The Nernst equation:在一定的条件下 MnO4/////////Mn <*F) 则MnO4作氧化剂,Fe2作还原剂,发生电 子转移反应,电子由低电位流向高电位, 氧化剂得到电子被还原,还原剂失去电子 被氧化 2021/222 上页[下一页匚返回_54
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-4 3.电对的电极反应： 4.The Nernst Equation：在一定的条件下 EMnO4 - /Mn2+>EFe3+/Fe2+， 则MnO4 -作氧化剂，Fe2+作还原剂，发生电 子转移反应，电子由低电位流向高电位， 氧化剂得到电子被还原，还原剂失去电子 被氧化． [Red] [OX] lg n 0.059 OX ne Red E E 0 + = = + −
5.1.2.能斯特方程 可逆氧化还原电对的电位可由能斯特公式求 得: rt. a E=Et-l nOX Red 当25℃,以10为底,当r=1忽略离子间相互 作用a= E=E MnO/Mn2++ 0.059, [MnO4IHI 5 Mn 2021222 上页下一页[返回]55
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-5 5.1.2.能斯特方程 可逆氧化还原电对的电位可由能斯特公式求 得： 当25℃，以10为底，当r=1忽略离子间相互 作用 a=[] Red 0 OX α α ln n RT E = E + [M n ] [MnO ][H ] lg 5 0.059 E E 2 8 4 MnO / Mn 0 2 4 + − + = − + +
注: 1)n:电对的电子转移数 2)E°:标准电极电位,温度的函数,t=25℃ 时,MnO421H=Mm21=1mo时的特定条 件,E可查表,判断氧化剂和还原剂的强弱 结论: )电对的E高,其氧化型的氧化能力强,可 氧化电位比它低的还原剂 2021/222 上页[下一页匚返回56
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-6 注： 结论： 1)电对的 高，其氧化型的氧化能力强，可 氧化电位比它低的还原剂． 0 E 1)n：电对的电子转移数 2) ：标准电极电位，温度的函数，t=25℃ 时，[MnO4 2- ]=[H+ ]=[Mn2+]=1mol/L时的特定条 件， 可查表，判断氧化剂和还原剂的强弱． 0 E 0 E
2)电对的低,其还原型的还原能力强,可 还原电位比它高的氧化剂 3)E随[H而改变,随cox和cR而变化 2021222 上页[下一页匚返回57
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-7 3)E随[H+ ]而改变，随 cOX和 cRed而变化． 2)电对的 低，其还原型的还原能力强，可 还原电位比它高的氧化剂． 0 E
513条件电位E 当氧化型,还原型存在副反应时,其有效 浓度发生变化,E值发生变化,反应的方向随 之改变。例如: Mno +8+5et>Mnt+4H2o 8 E=EO 0.059MnO4H MnO4/Mn 2+ A 巴 5 MntI 2021222 上页[下一页匚返回_58
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-8 5.1.3.条件电位 0 E 当氧化型，还原型存在副反应时，其有效 浓度发生变化， 值发生变化，反应的方向随 之改变．例如： 0 E [Mn ] [MnO ][H ] lg 5 0.059 E E MnO 8H 5e M n 4H O 2 8 0 4 MnO /Mn 2 2 2 4 4 + − + + + = + + + ⎯→ + − + −
0.059H8 =E+ Mno 5 0N2+ E 0.059,[H+|8aMn2+10.059 Mno 5 OlMn04 5 Mn2+ 0.059 EHE 0■ Mno 2++ MnO4 /Mn 5 2+ Mn 2021222 上页下一页[返回59
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-9 0.059 cMnO4 - E= ' MnO4 - /Mn2+ + —— lg ———— 5 cMn2+ 0 E 0.059 [H+ ] 8 αMn2+ 0.059 cMnO4 - = + —— lg ————— + —— lg ——— 5 αMnO4- 5 cMn2+ 0 E c 0.059 [H+ ] 8 ——— αMnO4 - = + —— lg —————— c 5 ————— αMn2+ 0 E
E定义:在给定条件下,当氧化态总浓度 Cox和还原态总浓度cpe均为1mo时,用实验 测得的电极电位值 如cMmo=cMm2+=1moL则g1=0所以 E=EU MnO"/Mn2+ 使用E时,公式用分析浓度: 0.059 OX OXRed E8+ Red 2021222 上页下一页[返回510
2021/2/22 上一页 下一页 返回 5-10 定义：在给定条件下，当氧化态总浓度 cOX和还原态总浓度cRed均为1mol/L时，用实验 测得的电极电位值． 0 E 如 cMnO4 -= cMn2+ =1mol/L 则lg1=0 所以 E= MnO4 - /Mn2+ 0 E 使用 ' 时，公式用分析浓度： 0 E 0.059 cOX EOX/Red = + ——— lg ——— n cRed 0 E