济南大学分析化学氧化还原滴定省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、7/14/20241 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡所以:所以:Cu2+氧化能力大于氧化能力大于Zn2+,Zn还还原能力大于原能力大于Cu。若反若反应设计应设计合理合理话话:应应该该是是氧氧化化能能力力强强Cu2+作作氧氧化化剂剂,还还原原能能力力强强Zn作作还还原原剂剂。故上述反故上述反应应正向正向进进行(向右行(向右进进行)。行)。较强氧化剂与较强还原剂作用生成较弱还原剂和较弱氧化剂。较强氧化剂与较强还原剂作用生成较弱还原剂和较弱氧化剂。比如:判断反应:比如:判断反应:Cu2+Zn=Cu+Zn2+反应方向反应方向第1页7/14/20242 第四章
2、第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法1.影响反影响反应应方向原因方向原因影响原因主要影响原因主要归为归为两大两大类类:氧氧化化剂剂、还还原原剂剂浓浓度度影影响响(包包含含单单纯纯浓浓度度改改变变、沉沉淀淀生生成、成、络络合物生成等影响)合物生成等影响)溶液酸度影响溶液酸度影响2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡不然,反不然,反应应逆向逆向进进行:从右行:从右左左 要求:要求:E 或或 E0f0.20.3V 在不一在不一样样条件下,反条件下,反应应方向有可能方向有可能发发生改生改变变。第2页7/14/20243 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法显然当两电对E0f值相差不大时,改变浓度就可改
3、变反应方向。当两电对E较大时,通过单纯改变浓度来改变反应方向是无意义。单纯浓单纯浓度改度改变变影响影响 例例:Pb2+Sn Pb+Sn2+E Pb2+/Pb=-0.13 E Sn2+/Sn=-0.14.当当 Pb2+=Sn2+=1mol/L时时,E Pb2+/Pb E Sn2+/Sn 故反应正向进行。故反应正向进行。.当当 Sn2+=1mol/L,Pb2+=0.1mol/L时时,EPb2+/Pb=-0.16 ESn2+/Sn=-0.14 ESn2+/SnEPb2+/Pb 故反应逆向进行。故反应逆向进行。2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡第3页7/14/20244 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化
4、还原滴定法 沉淀生成影响沉淀生成影响例:碘量法测定铜:例:碘量法测定铜:2Cu2+4I-=2CuI+I2 电对:电对:Cu2+e=Cu+Cu+I-=CuI E Cu2+/Cu+=0.16 I2+2e=2I-E I2/I-=0.54 理论上:理论上:0.540.16,反应应逆向进行。,反应应逆向进行。实际上:反应正向进行。实际上:反应正向进行。原原 因因:因因为为CuI 难难溶溶化化合合物物生生成成,使使 Cu+ECu2+/Cu+。2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡第4页7/14/20245 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡第5页7/14/20246 第四
5、章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法例:例:H3AsO4+2I-+2H+=H3AsO4 +I2+H2O E As()/As()=0.559,E I2/I-=0.545设除设除 H+外,其余物质浓度均为外,其余物质浓度均为1mol/L。.当当 H+=1mol/L时,时,EAs()/As()=E As()/As()=0.559EI2/I-=E I2/I-=0.545 反应正向进行反应正向进行2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡 溶液酸度影响溶液酸度影响 溶溶液液酸酸度度对对有有H H+或或OHOH-参参加加半半反反应应影影响响较较大大,对对无无H H+或或OHOH-参加半反应基本没有影响。参加半反应
6、基本没有影响。第6页7/14/20247 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法.当当 H+=10-8mol/L时,时,EAs()/As()=E As()/As()+=E As()/As()+=0.088 EAs()/As()=0.088 EI2/I-=0.545 反应逆向进行反应逆向进行在在设设计计反反应应中中,氧氧化化剂剂一一方方电电正正确确电电极极电电位位要要大大于于还还原原剂剂一一方方电正确电极电位电正确电极电位2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡第7页7/14/20248 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法四氧化四氧化还还原反原反应进应进行程度行程度氧化氧化还还原反原反应应次
7、序次序 2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡在实际工作中,当溶液中含有不止一个氧化剂或还原剂,电在实际工作中,当溶液中含有不止一个氧化剂或还原剂,电位差大两种物质首先反应。位差大两种物质首先反应。例:重铬酸钾法测定铁矿石中铁时,铁矿石经酸溶解后例:重铬酸钾法测定铁矿石中铁时,铁矿石经酸溶解后 Fe3+Fe2+,为使反应进行完全,应使,为使反应进行完全,应使SnCl2过量。过量。溶溶液液中中有有Sn2+、Fe2+还还原原剂剂,用用K2Cr2O7标标准准溶溶液液滴滴定定Fe2+时时,Sn2+会会否否干扰?干扰?可见可见Cr2O72-是最强氧化剂,是最强氧化剂,Sn2+是最强还原剂,二者电位差最大。是最
8、强还原剂,二者电位差最大。当当用用K2Cr2O7溶溶液液滴滴定定Fe2+时时,Sn2+会会干干扰扰测测定定。必必须须在在滴滴定定前前将将过过量量Sn2+除去,才会得到准确结果。除去,才会得到准确结果。另外,能够利用氧化还原反应进行次序进行选择性滴定另外,能够利用氧化还原反应进行次序进行选择性滴定第8页7/14/20249 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡在氧化还原滴定分析中在氧化还原滴定分析中,要求反应定量且进行完全。氧化要求反应定量且进行完全。氧化还原反应进行程度还原反应进行程度,可用它平衡常数大小来衡量。可用它平衡常数大小来衡量。氧化氧化还还原反原
9、反应应:n2Ox1+n1Red2=n2Red1+n1Ox2第9页7/14/202410 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法等式两边同乘以n1n22 2 氧化还原平衡氧化还原平衡假假设设 E1 E2,则则反反应应正向正向进进行,当到达平衡行,当到达平衡时时E1=E2,即,即 无副反应时=0.059lgK第10页7/14/202411 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法在数值上,在数值上,n是是n1、n2最小公倍数(即氧化还原反最小公倍数(即氧化还原反应电子得失数)应电子得失数)如:如:n1=1,n2=2,则则n=2 n1=2,n2=2,n1=2,n2=6,则则n=62 2 氧化还
10、原平衡氧化还原平衡第11页7/14/202412 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法若考若考虑虑外界原因影响,外界原因影响,则则用用E0f代替代替E0,对应对应地以地以 条件平衡常数条件平衡常数K代替平衡常数代替平衡常数K:2 2 氧化还原平衡氧化还原平衡可可见见,K 大小由大小由 E0f 决定决定:E0f 愈大愈大 K 愈大愈大 反反应应愈完全愈完全 反之,反之,E0f 愈小愈小 K 愈小愈小 反反应应愈不完全愈不完全 第12页7/14/202413 第四章第四章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法例例6:计计算算1mol/LH2SO4溶液中,反溶液中,反应应Ce4+Fe2+=Ce3+Fe
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