无机及分析化学第八章氧化还原反应与滴定.ppt

§8-1 氧化还原反应 一、氧化数 二、氧化还原反应 氧化还原电对 氧化还原半反应： 氧化还原反应： 4）配平其它元素的原子数，必要时可加上适当的酸、碱以及水分子。 上式右边有6个未被氧化的Cl-，所以左边要增加6个 Cl-，即： §8-2 原电池及电极电势 二、氧化还原滴定曲线 下图是0.1000mol·L-1Ce(SO4)2标液滴定20.00mL0.1000mol·L-1 FeSO4溶液的滴定曲线。从曲线可以看出, 计量点前后有一个相当大的突跃范围，这对选择氧化还原指示剂很有用处。 滴定突跃范围的大小, 与两电对的标准电极电势EΘ有关, 两电对的标准电极电势差值△EΘ越大, 滴定突跃范围越大。 重铬酸钾法的特点 影响电势突跃范围的因素： 氧化还原滴定中影响电位突跃的主要因素是条件平衡常数K’，（ K’越大，范围越大，越易准确确定等量点）而决定K’大小的主要因素是两个电对的条件电极电位差。 一般△EΘ≥0.40V时, 才有明显的突跃, 可选择指示剂指示终点。否则不易进行氧化还原滴定分析。 三. 氧化还原滴定的指示剂 1、自身指示剂 利用标准溶液或被滴物本身颜色指示滴定终点，称为自身指示剂。如KMnO4滴定Fe2+时，反应产物Mn2+、Fe3+颜色很浅，计量点后稍过量的KMnO4可使溶液呈粉红色，可指示终点。 KMnO4 即为自身指示剂。 2、特殊指示剂 有些物质本身不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，这种利用能与氧化剂或还原剂产生特殊颜色以指示滴定终点的物质，称为特殊指示剂或专属指示剂。 如可溶性淀粉与碘反应生成深蓝色化合物，可根据蓝色的出现或消失指示滴定终点。 3、氧化还原指示剂 (1) 变色原理：本身为氧化剂或还原剂，其氧化态和还原态具有不同的颜色，利用其氧化或还原反应而发生颜色变化以指示滴定终点，这种指示剂为氧化还原指示剂。 设氧化还原指示剂电极反应为 InOx + ne ? InRed 氧化态颜色 还原态颜色 随着滴定过程的进行， 指示剂电极电势也随之变化，因而使溶液的颜色发生改变。 (2) 变色范围 当cInOx/cInRed ≥10时，溶液呈指示剂氧化态颜色， 当cInOx/cInRed ≤0.1时，溶液呈指示剂还原态颜色， 指示剂的变色范围为 (3) 指示剂的选择 指示剂的变色区间全部或部分存在于突跃区间内。由于指示剂的变色区间很小, 常直接用指示剂的条件电位来进行选择。 例如：在1mol/L HClO4溶液中，用KMnO4 滴定FeSO4，其突跃范围为0.92～1.41V，二苯胺磺酸钠 EΘ 为0.84V， 故不能使用该指示剂。 若在FeSO4溶液中加入H3PO4， Fe3+生成一种配离子,降低了Fe3+/Fe2+电对的电位，则突跃变大，这时二苯胺磺酸钠便是一个适用的指示剂。 四.氧化还原滴定前的预处理 1、原理 高锰酸钾是强氧化剂，它在酸性溶液中能被还原成二价锰。 ?MnO4- + 8H+ + 5e ? Mn2+ + 4H2O EΘ(MnO4-/Mn2+)=1.51V KMnO4法在应用中应注意： ① 酸度：过高，KMnO4会分解；过低，有MnO2沉淀生成； ② 宜用H2SO4调酸度。酸度控制在c(H+)=1mol/L 为宜。 一、高锰酸钾法 KMnO4法的特点 (1)一般情况下, 无需另加指示剂； 氧化性强, 应用广泛； (2)测定的选择性较差。 §8－6 常用氧化还原滴定法 ⑴、KMnO4标准溶液的配制 由于市售KMnO4含少量Cl-、NO3- 、SO42-、MnO2等杂质，且吸水性、氧化性强、本身易分解等特性，因此不能用直接法配制标液。 需称稍重于理论量的KMnO4溶于蒸馏水中，煮沸后，置于棕色瓶中，静置两周以上标定。 ⑵、KMnO4标准溶液的标定 标定KMnO4标准溶液的基准物质有Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O、As2O3和纯铁丝等。其中Na2C2O4 易精制，不含结晶水，吸湿性小和热稳定好，故常采用。其标定反应如下： 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ ? 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 2、标准溶液 Na2C2O4标定KMnO4标准溶液实验条件: 滴定温度：常将溶液加热至75~85℃进行滴定, 滴定完毕时,温度不应低于60℃, 滴定时温度不宜超过90℃, 否则H2C2O4部分分解。 H2C2O4 → CO2