化学分析与操作训练 任务三 氧化还原反应进行的程度与速率 任务三 氧化还原反应进行的程度与速率.pptVIP

项目五 氧化还原滴定法 任务一 氧化还原电极电位 任务二 影响氧化还原反应方向的因素 任务三 氧化还原反应进行的程度与速率 任务四 氧化还原滴定曲线 任务五 氧化还原滴定指示剂 任务六 常用的氧化还原滴定法及应用 任务七 氧化还原滴定法的计算 任务三 氧化还原反应进行的程度和速率 氧化还原滴定要求反应进行越完全越好，那么怎么判断氧化还原反应进行的程度呢？这主要由反应平衡常数K值大小决定，K值越大，反应进行的程度就越完全。 在氧化还原反应中，反应物和生成物浓度不断变化，两个电对的电位也相应变化，当平衡时，正逆反应速率相等，两电对的电位也相等，根据能斯特公式就可计算出平衡常数。 一、氧化还原反应进行的程度 — 平衡常数 这个氧化还原反应的两个半反应为 O1 + n1e ? R1 O2 + n2e ? R2 平衡时 E1=E2： 达到平衡时： n是n1与n2的最小公倍数 考虑各种副反应的影响 从上式可以看出，两电对的标准电位差值越大，平衡常数K越大，反应越完全。通常两电对标准电位之差在0.2-0.4V时，即可以反应完全。 例1：计算在1mol?L?1 HCl介质中，Fe3+与Sn2+反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度。 解：反应为 2Fe3+ + Sn2+ = 2Fe2+ + Sn4+ n1 = 1 n2 = 2 → n = 2 例2：对于下列反应： n2O1+ n1R2 = n1O2 + n2R1 , n1=n2=1。要使化学计量点时反应的完全程度达99.9%以上，问lgK至少应为多少？ΔE又至少为多少？若n1=n2=2，情况又如何？ 解：要使反应的完全程度达到99.9%以上，即要求： (1) （2）若n1=n2=2，求反应完全程度达到99.9%以 上，对lgK的要求不变。 要使化学计量点时反应的完全程度达99.9%以上 n1 =n2=1时，ΔE≥0.35 V n1=n2=2时，ΔE≥0.18 V O-R反应定量滴定的条件 二、 氧化还原反应的速率及其影响因素 （1）氧化还原反应的速率: 根据有关电对的条件电位，可以判断氧化还原反应进行的方向和完全程度，但这只能说明反应发生的可能性有多大，不能说明反应的速率。而氧化还原反应中，有些反应速率很慢，不适于做滴定分析。 ②反应物的浓度 c增加, 反应速率增大(质量作用定律) （2）影响氧化还原反应速率的因素： ①物质的本性—氧化剂、还原剂的性质 ③温度 对大多数反应来说，升高溶液的温度，可提高反应速率。 ④催化剂： 反应前后形式不变，可改变反应的历程或者降低了原来进行反应时所需的活化能 正催化剂：加快反应速度 负催化剂：（阻化剂）减慢反应速度 a、催化反应 b、自动催化反应: Mn2+ Mn(Ⅶ) Mn(Ⅵ) Mn(Ⅱ) Mn(Ⅱ) Mn(Ⅱ) Mn(Ⅳ) Mn(Ⅲ) Mn(Ⅲ) C2O42? Mn(Ⅱ) + 2nCO2↑ Mn(C2O4)n(3?2n) 开始时反应慢，随着Mn(Ⅱ)的产生,反应越来越快。经过最高点以后由于反应物浓度下降，反应速度下降。 c.诱导反应： 诱导反应： KMnO4 受诱反应： KMnO4 + 2Cl? 作用体 Fe2+ Fe3+ + Mn2+ Cl2 + Mn2+ H+ H+ 诱导体 E?(KMnO4/Mn2+)=1.51V E?(Cl2/Cl?) =1.35V 受诱体 因此，用KMnO4测Fe2+不宜在盐酸溶液中进行，如果加入大量MnSO4，降低MnO4-/Mn2+电位，则可防止诱导反应，就可以进行滴定了。 KMnO4法测定Fe2+时，若在HCl介质中进行，则结果偏高。 Thank You! 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版标题样式 化学分析与操作训练 主讲教师:张月花 单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版标题样式 化学分析与操作训练 主讲教师:张月花