第六章氧化还原滴定ppt精选文档.ppt
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1、第六章氧化还原滴定第六章氧化还原滴定ppt本讲稿第一页,共四十八页绪论绪论1.1.1.1.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2.2.2.2.特点:特点:特点:特点:反应机理复杂,反应常是分步进行的,需反应机理复杂,反应常是分步进行的,需反应机理复杂,反应常是分步进行的,需反应机理复杂,反应常是分步进行的,需要一定时间才能完成。要一定时间才能完成。要一定时间才能完成。要一定时间才能完成。经常伴随各种副反应发生,或因条件不同经常伴随各种副反应发生,或因条件不同经常伴随各种副反应发生,或因条件不同经常伴随各种副反应发生,或因条件不同而生成不同的产物。因此滴定中控制反应条而生成不
2、同的产物。因此滴定中控制反应条而生成不同的产物。因此滴定中控制反应条而生成不同的产物。因此滴定中控制反应条件尤为重要。件尤为重要。件尤为重要。件尤为重要。许多氧化还原反应的速度很慢,对滴定分许多氧化还原反应的速度很慢,对滴定分许多氧化还原反应的速度很慢,对滴定分许多氧化还原反应的速度很慢,对滴定分析不利,甚至不能用于滴定分析。析不利,甚至不能用于滴定分析。析不利,甚至不能用于滴定分析。析不利,甚至不能用于滴定分析。本讲稿第二页,共四十八页3.3.3.3.应用:直接或间接测定许多无机物和有机物应用:直接或间接测定许多无机物和有机物应用:直接或间接测定许多无机物和有机物应用:直接或间接测定许多无机
3、物和有机物4.4.4.4.分类分类分类分类:碘量法碘量法碘量法碘量法 高锰酸钾法高锰酸钾法高锰酸钾法高锰酸钾法 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 亚硝酸钠法亚硝酸钠法亚硝酸钠法亚硝酸钠法 重铬酸钾法重铬酸钾法重铬酸钾法重铬酸钾法 溴量法溴量法溴量法溴量法 铈量法铈量法铈量法铈量法 本讲稿第三页,共四十八页第一节第一节 氧化还原反应氧化还原反应一、条件电位及其影响因素一、条件电位及其影响因素条件电位条件电位条件电位条件电位1.Nernst1.Nernst方程方程方程方程2525本讲稿第四页,共四十八页2.2.条件电位条件电位一定条件下,氧化态和还原态的分析浓度均为一定条件
4、下,氧化态和还原态的分析浓度均为一定条件下,氧化态和还原态的分析浓度均为一定条件下,氧化态和还原态的分析浓度均为1moL/L1moL/L1moL/L1moL/L或它们的浓度比为或它们的浓度比为或它们的浓度比为或它们的浓度比为1 1 1 1时的实际电位。时的实际电位。时的实际电位。时的实际电位。反应了离子强度与各种副反应对电对电位值的反应了离子强度与各种副反应对电对电位值的反应了离子强度与各种副反应对电对电位值的反应了离子强度与各种副反应对电对电位值的总影响。总影响。总影响。总影响。理论上可计算,实际上难以计算。当缺乏相同理论上可计算,实际上难以计算。当缺乏相同理论上可计算,实际上难以计算。当缺
5、乏相同理论上可计算,实际上难以计算。当缺乏相同条件下的条件电位时可采用条件相近的条件电位。条件下的条件电位时可采用条件相近的条件电位。条件下的条件电位时可采用条件相近的条件电位。条件下的条件电位时可采用条件相近的条件电位。本讲稿第五页,共四十八页例题:例题:已知已知 但在但在0.1mol.L0.1mol.L-1-1KFKF溶液中,溶液中,FeFe3+3+不能氧化不能氧化I I-,通过计算加以说明。通过计算加以说明。(已知:(已知:FeFe2+2+不与不与F F-配合,配合,FeFFeF3-3-的的lglg 1 1lglg 3 3为为5.2,9.2,11.9)5.2,9.2,11.9)本讲稿第六
6、页,共四十八页影响条件电位的因素影响条件电位的因素1.1.1.1.盐效应盐效应盐效应盐效应 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 活度系数影响条件电位的大小,而活度系数又决定于活度系数影响条件电位的大小,而活度系数又决定于活度系数影响条件电位的大小,而活度系数又决定于活度系数影响条件电位的大小,而活度系数又决定于溶液的离子强度。但在氧化还原反应中,各种副反应对条溶液的离子强度。但在氧化还原反应中,各种副反应对条溶液的离子强度。但在氧化还原反应中,各种副反应对条溶液的离子强度。但在氧化还原反应中,各种副反应对条件电位的影响远大于离子强度的影响,故在有副反应存在件电位的影响远大
7、于离子强度的影响,故在有副反应存在件电位的影响远大于离子强度的影响,故在有副反应存在件电位的影响远大于离子强度的影响,故在有副反应存在时一般忽略离子强度的影响。时一般忽略离子强度的影响。时一般忽略离子强度的影响。时一般忽略离子强度的影响。则有:则有:则有:则有:本讲稿第七页,共四十八页2.2.2.2.酸效应酸效应酸效应酸效应 对有对有对有对有H H H H+(OH(OH(OH(OH-)参加的氧化还原反应,酸度直接参加的氧化还原反应,酸度直接参加的氧化还原反应,酸度直接参加的氧化还原反应,酸度直接影响电对电位。影响电对电位。影响电对电位。影响电对电位。例题:例题:例题:例题:KMnOKMnOKM
8、nOKMnO4 4 4 4在酸性溶液中的还原反应为:在酸性溶液中的还原反应为:在酸性溶液中的还原反应为:在酸性溶液中的还原反应为:计算计算计算计算pH=4.00pH=4.00pH=4.00pH=4.00和和和和pH=8.00pH=8.00pH=8.00pH=8.00时,时,时,时,电对的条电对的条电对的条电对的条件电位。件电位。件电位。件电位。见教科书见教科书见教科书见教科书P1O8P1O8P1O8P1O8页,例页,例页,例页,例1 1 1 1本讲稿第八页,共四十八页3.3.生成沉淀生成沉淀生成沉淀生成沉淀例题:例题:例题:例题:见教材见教材见教材见教材P107P107页页页页本讲稿第九页,共
9、四十八页4.4.生成配合物生成配合物生成配合物生成配合物例:例:计算计算pH=3.0,含有未配位,含有未配位EDTA的浓的浓度为度为0.10molL-1溶液中溶液中 电对的电对的条件电位。条件电位。例题:见教材例题:见教材例题:见教材例题:见教材P108P108页页页页本讲稿第十页,共四十八页结论:结论:结论:结论:与氧化态生成配合物与氧化态生成配合物与氧化态生成配合物与氧化态生成配合物与还原态生成配合物与还原态生成配合物与还原态生成配合物与还原态生成配合物与两者均形成配合物:与两者均形成配合物:与两者均形成配合物:与两者均形成配合物:氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原
10、态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性还原态配合物稳定性氧化态配合物稳定性本讲稿第十一页,共四十八页二、氧化还原反应进行的程度二、氧化还原反应进行的程度1.1.1.1.条件平衡常数条件平衡常数条件平衡常数条件平衡常数 由标准电极电位由标准电极电位由标准电极电位由标准电极电位 由条件电位由条件电位由条件电位由条件电位 (条件平衡常数)(条件平衡常数)(条件平衡常数)(条件平衡常数)Ox1+n1e Red1 Red2 Ox2 +n2e 本讲稿第
11、十二页,共四十八页 n2Ox1 +n1Red2 n1Ox2 +n2Red1本讲稿第十三页,共四十八页结论:结论:K是以反应物分析浓度表示的平衡常是以反应物分析浓度表示的平衡常 数。数。(有副反应有副反应)反应程度越高反应程度越高反应过程中得失电子数越多,条件平衡反应过程中得失电子数越多,条件平衡 常数常数K就越大。就越大。本讲稿第十四页,共四十八页2.2.2.2.满足氧化还原滴定分析的条件满足氧化还原滴定分析的条件满足氧化还原滴定分析的条件满足氧化还原滴定分析的条件本讲稿第十五页,共四十八页氧化还原反应可用于滴定分析的条件为:氧化还原反应可用于滴定分析的条件为:氧化还原反应可用于滴定分析的条件
12、为:氧化还原反应可用于滴定分析的条件为:1 1:1 1型反应:型反应:型反应:型反应:本讲稿第十六页,共四十八页 1 1:2 2型反应:型反应:型反应:型反应:反应就可定量进行反应就可定量进行例题:例题:P110例例本讲稿第十七页,共四十八页三、氧化还原反应的速度三、氧化还原反应的速度 1.1.1.1.氧化剂或还原剂:氧化剂或还原剂:氧化剂或还原剂:氧化剂或还原剂:性质不同,机理不同,显著影响速度性质不同,机理不同,显著影响速度性质不同,机理不同,显著影响速度性质不同,机理不同,显著影响速度 1 1 1 1)转移电子)转移电子)转移电子)转移电子速度快;打开共价键速度快;打开共价键速度快;打开
13、共价键速度快;打开共价键速度慢速度慢速度慢速度慢 2 2 2 2)元素氧化数越高,反应越慢)元素氧化数越高,反应越慢)元素氧化数越高,反应越慢)元素氧化数越高,反应越慢 3 3 3 3)静电作用力阻碍减慢反应速度)静电作用力阻碍减慢反应速度)静电作用力阻碍减慢反应速度)静电作用力阻碍减慢反应速度 4 4 4 4)分步进行,整个速度受最慢一步影响)分步进行,整个速度受最慢一步影响)分步进行,整个速度受最慢一步影响)分步进行,整个速度受最慢一步影响本讲稿第十八页,共四十八页三、氧化还原反应的速度三、氧化还原反应的速度 2.2.2.2.浓度:增加浓度可以加快反应速度浓度:增加浓度可以加快反应速度浓度
14、:增加浓度可以加快反应速度浓度:增加浓度可以加快反应速度例:例:Cr2O7-+6I-+14H+2Cr 3+3I2+H2O 本讲稿第十九页,共四十八页三、氧化还原反应的速度三、氧化还原反应的速度 3.3.3.3.温度:升温可加快碰撞,加快反应温度:升温可加快碰撞,加快反应温度:升温可加快碰撞,加快反应温度:升温可加快碰撞,加快反应 每增高每增高每增高每增高10101010,速度增加,速度增加,速度增加,速度增加2 2 2 23 3 3 3倍倍倍倍 例:例:例:例:2MnO 2MnO4 4-+H+H2 2C C2 2OO4 4 2Mn2Mn2+2+10CO+10CO2 2+8H+8H2 2OO4
15、4 4 4.催化剂:改变反应历程,加快反应催化剂:改变反应历程,加快反应 同上例:加入同上例:加入MnMn2+2+催化反应,反应一开始便很快进催化反应,反应一开始便很快进行;否则反应先慢后快,逐渐生成的行;否则反应先慢后快,逐渐生成的MnMn2+2+本身起催化本身起催化作用(自动催化反应作用(自动催化反应)本讲稿第二十页,共四十八页第三节第三节 氧化还原滴定氧化还原滴定一、滴定曲线一、滴定曲线1 1滴定过程滴定过程Ce4+Fe2+Ce3+Fe3+1mol/L H1mol/L H2 2SOSO4 4 本讲稿第二十一页,共四十八页 本讲稿第二十二页,共四十八页 时时本讲稿第二十三页,共四十八页 本
16、讲稿第二十四页,共四十八页本讲稿第二十五页,共四十八页氧化还原滴定曲线的特点:氧化还原滴定曲线的特点:1.1.1.1.氧化还原滴定突跃氧化还原滴定突跃氧化还原滴定突跃氧化还原滴定突跃滴定突跃范围:滴定突跃范围:滴定突跃范围:滴定突跃范围:2.2.2.2.化学计量点的电位值:化学计量点的电位值:化学计量点的电位值:化学计量点的电位值:电位计算通式:电位计算通式:电位计算通式:电位计算通式:3.3.3.3.影响突跃范围的因素:影响突跃范围的因素:影响突跃范围的因素:影响突跃范围的因素:滴定突跃滴定突跃滴定突跃滴定突跃,反应愈完全,越易准确滴定,反应愈完全,越易准确滴定,反应愈完全,越易准确滴定,反
17、应愈完全,越易准确滴定本讲稿第二十六页,共四十八页根据条件电位判断滴定突跃范围(电位范围):根据条件电位判断滴定突跃范围(电位范围):根据条件电位判断滴定突跃范围(电位范围):根据条件电位判断滴定突跃范围(电位范围):判断:判断:判断:判断:本讲稿第二十七页,共四十八页二、指示剂二、指示剂1.1.1.1.自身指示剂:自身指示剂:自身指示剂:自身指示剂:有些滴定剂或被测物有颜色,滴定产物无色或颜色很有些滴定剂或被测物有颜色,滴定产物无色或颜色很浅,则滴定时无须再滴加指示剂,本身的颜色变化起着浅,则滴定时无须再滴加指示剂,本身的颜色变化起着指示剂的作用,称为自身指示剂。指示剂的作用,称为自身指示剂
18、。例:例:例:例:紫色紫色紫色紫色 无色无色无色无色深棕色深棕色 无色无色 优点:优点:无须选择指示剂,利用自身颜色变化指示终点无须选择指示剂,利用自身颜色变化指示终点本讲稿第二十八页,共四十八页二、指示剂二、指示剂2.2.2.2.特殊指示剂:特殊指示剂:特殊指示剂:特殊指示剂:有些物质本身不具有氧化还原性,但可以同有些物质本身不具有氧化还原性,但可以同氧化还原电对形成有色配合物,因而可以指示氧化还原电对形成有色配合物,因而可以指示终点。终点。例:淀粉例:淀粉例:淀粉例:淀粉+I I3 3深兰色配合物深兰色配合物深兰色配合物深兰色配合物 (5.0105.010-6-6mol/Lmol/L显著蓝
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