廢门大了化学化工学院 Analytical chem分析化学 第五章 氧化还原随 Oxidation-Reduction Titration Redox titration 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 1 第五章 氧化还原滴定法 Oxidation-Reduction Titration Redox titration
廢门大了化学化工学院 Analytical chem分析化学 5.1氧化还原反应的方向和程度 5.1.1能斯特方程 5.1.2条件申位 5.1.3影响条件电位的因素 5.1.4氧化还原反应进行的程度 5.2氧化还原反应的速度 52.1氧化还原反应速度的差异 5.2.2影响反应速度的因素(自学) 催化作用 诱导作用 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 2 5.1 氧化还原反应的方向和程度 5.1.1 能斯特方程 5.1.2 条件电位 5.1.3 影响条件电位的因素 5.1.4 氧化还原反应进行的程度 5.2 氧化还原反应的速度 5.2.1 氧化还原反应速度的差异 5.2.2 影响反应速度的因素(自学) 催化作用 诱导作用
廢门大了化学化工学院 Analytical chem分析化学 5.3氧化还原滴定 5.3.1氧化还原滴定曲线 5.3.2氧化还原指示剂 5.3.3终点误差 54氧化还原滴定的计算 5.5常用的氢化还原滴定法 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年 3
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 3 5.3 氧化还原滴定 5.3.1 氧化还原滴定曲线 5.3.2 氧化还原指示剂 5.3.3 终点误差 5.4 氧化还原滴定的计算 5.5 常用的氧化还原滴定法
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 511能斯特方程 Nernst Equation 氧化剂或还原剂的氧化或还原能力的强弱可以用有关电对的 电极电位(电极电势)来表示。 Electrode potential 氧化还原电对 电极电位 例 3+ O,+ne=r +e=Fe2+ E°=0.777v O2+2e=R2 E Ce4+ +e= Ce3+ 2 如果,E1>E2 E°=1.61v n2O1+n1R2=n2R1+1O2 Ce4+ +Fe2+= Ce3+ +Fe 3 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 4 5.1.1 能斯特方程 Nernst Equation 氧化剂或还原剂的氧化或还原能力的强弱可以用有关电对的 电极电位（电极电势）来表示。 Electrode potential 氧化还原电对 电极电位 O1 + 1 = R1 n e E1 O2 + 2 = R2 n e E2 如果， E1 > E2 n2 O1 + n1 R2 = n2 R1 + n1 O2 + + + = 3 2 Fe e Fe 例 = 0.777v E + + + = 4 3 Ce e Ce = 1.61v E + + + + + = + 4 2 3 3 Ce Fe Ce Fe
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 几个术语 4 可逆电对Fe3+/Fe2,I2/I,Fe(CNb./FeCN6 不可逆电对MO4/Mn2,Cr2O72/Cr3,S4O62/S2O3 可逆氧化还原电对的电极电位可用能斯特方程来表示。 rt a(Ox) 0.059,a(Ox) e=e In =E l (25C (Re) re) E,q°标准电极电位(电势),热力学常数,温度的函数。 Standard electrode potential 对称电对Fe3+/Fe2+,Fe(CN6/Fe(CN6,MnO4/Mn 不对称电对I2/I,Co2/Cr3+,s7s3 2 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年 5
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 5 Fe3+ /Fe2+ ， I 2 /I − ， 3 4 Fe(CN) / Fe(CN) 6 6 − − + ， − 2 MnO 4 / Mn + ， 2− 3 Cr2 O7 /Cr − 2− 2 3 2 S4 O6 /S O 可逆电对 不可逆电对 对称电对 不对称电对 Fe3+ /Fe2+ ，Fe(CN) 6 3− / Fe(CN) 6 4− ，MnO 4 − / Mn 2+ ， I 2 /I − ， + ， 2− 3 Cr2 O7 /Cr − 2− 2 3 2 S4 O6 /S O 几个术语 Reducer and oxidizer 可逆氧化还原电对的电极电位可用能斯特方程 来表示。 (Re) (O ) ln a a x n F RT E = E + (25 ) (Re) (O ) lg 0.059 C a a x n E = + E , —标准电极电位(电势）， Standard electrode potential 热力学常数，温度的函数
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 512条件电位 0.059,a(Ox) E=E°+ (25C a(re) (Ox)=yolo a(re)=yRIr =yrcr/aR 代入,得E=E°+ 0.059 OwR 0.059 十 RO R 当Co=CR=1mol/L时,得 0.059 E°=E°+ OR g E 条件电位 n RO Conditional potential ( formal potential 离子强度的影响通常显著小于副反应的影响 例题 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年 6
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 6 (25 ) (Re) (O ) lg 0.059 C a a x n E E = + 5.1.2 条件电位 (O ) [O] O a x = O O O = C / (Re) [R] R a = R R R = C / 代入，得 R O R O O R C C n n E E lg 0.059 lg 0.059 = + + 当 CO = CR = 1 mol / L 时，得 ' 0.059 lg R O O R E E n = + E°´— 条件电位 Conditional potential （formal potential ) 离子强度的影响通常显著小于副反应的影响 例题
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 例题计算1 molL hcl溶液中,C(Ce+)=1.×102mo C(Ce3)=1.00×103mo/L时,Ce4Ce引电对的电位。 0.059 解E=E+ C OwR 0.059.C 十 RO R 特定条件下E=E" 0.059,C R 查条件电位表1 molL HCl溶液中,E°=1.28 0.059C E=E°+ Ce(v) g e(l 1.0×10-2 =1.28+0.0591g 1.0×10 E=1.34 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 7 例题 R O R O O R C C n n E E lg 0.059 lg 0.059 = + + 计算1 mol/L HCl 溶液中，C(Ce4+) = 1.0010-2 mol/L, C(Ce3+) = 1.0010-3 mol/L时， Ce4+ / Ce3+电对的电位。 解 查条件电位表 1 mol/L HCl 溶液中，E°´=1.28 (III) ' (I V) lg 1 0.059 Ce Ce C C E = E + 3 2 1.0 10 1.0 10 1.28 0.059lg − − = + E =1.34v 特定条件下 R O C C n E E lg 0.059 = '+
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 5.1.3影响条件电位的因素(1) 离子强度的影响 O+ne=RE°=E°+ 0.059,y Ig OwR YRa 若无副反应发生, 0.059 E°=E°+ O R 条件电位与标准电位的差异仅仅是由离子强度(I)引起。 1)时,E"? 决定于氧化态、还原态的电荷数 gy=-0.52V1x 例 时,EFe/Fe2 E(Fe(cn)6/fe(cn)e)? 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 8 5.1.3 影响条件电位的因素（1） 离子强度的影响 (Fe(CN) /Fe(CN) ) 4 6 3 6 − − E O+ ne = R R O O R n E E lg ' 0.059 = + 若无副反应发生， R O n E E lg ' 0.059 = + 条件电位与标准电位的差异仅仅是由离子强度( I )引起。 I 时， 决定于氧化态、还原态的电荷数 Z I i i 2 lg = −0.5 Zi i 例 I 时， 3+ 2+ Fe / Fe ' E ? ? E
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 例 时,E(Fe(CN)/Fe(CN Fe(CN)63/Fe(CN}4电对在不同离子强度下的条件电位如下: 1000410028011216 E 036190.38140.409404584 E 0.355v 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年 9
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 9 例 (Fe(CN) / Fe(CN) ) 4 6 3 6 − − E Fe(CN)6 3- /Fe(CN)6 4-电对在不同离子强度下的条件电位如下： I 0.00064 0.0128 0.112 1.6 E°´ 0.3619 0.3814 0.4094 0.4584 E° = 0.355 v I 时
廢门大了化学化工学院 Analytical Chemistry分析化学 5.1.3影响条件电位的因素(2) 若考虑副反应发生 E°=E°+ 0.059c R 沉淀形成的影响 条件电位与标准电位的差异 主要是由副反应决定,离子 络合物形成的影响 强度的影响可不考虑。 酸度的影响 例题 2005-11 GXQ分析化学2005-2006学年 10
化学化工学院 Analytical Chemistry 分析化学 2005-11 GXQ 分析化学 2005-2006学年 10 5.1.3 影响条件电位的因素（2） 若考虑副反应发生 O ' R lg 0.059 n E = E + 条件电位与标准电位的差异 主要是由副反应决定，离子 强度的影响可不考虑。 沉淀形成的影响 络合物形成的影响 酸度的影响 例题