山东大学期末考试复习-水分析化学[第五章氧化还原滴定法]山东大学期末考试知识点复习

山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 第五章第五章 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 一 氧化还原平衡 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析法 广泛地用于水质分 析中 例如水中溶解氧 DO 高锰酸盐指数 化学需氧量 COD 生物化学需氧 量 BOD520 及饮用水中剩余氯 二氧化氯的分析 1 氧化还原反应的特点 1 氧化还原反应是基于电子转移的反应 反应机理复杂 常伴随有副反应 且反应条件不同 反应不同 2 氧化还原反应常常是分步进行的 需一定的时间才能完成 因而反应速 率较慢 2 条件电势 山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 称为条件电极电势 条件电极电势反映了离子强度与各种副反应影响 的总结果 一般情况下 溶液中的离子强度的影响远较副反应为小 故一般在 溶液中有副反应存在的情况下 忽略离子强度的影响 即 Ox Red 1 只考 虑副反应系数 aOx aRed 引入条件电势后 能斯特方程表示成 对于有 H 及 OH 一参加的氧化还原电对 因酸度的影响已包括在 中 因 此用能斯特方程计算电对的电势时 H 及 OH 一便不出现在公式中 3 氧化还原平衡常数 氧化还原进行的程度 由氧化还原平衡常数来衡量 平衡常数可以用有关电 对的标准电势或条件电势求得 山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 由上式可见 条件平衡常数 K 与两电对的条件电势的差值及有关反应中的 电子转移数 n 有关 对于某一氧化还原反应 n 为定值 两电对的条件电势差 值越大 其反应的条件平衡常数 K 越大 反应进行得越完全 若设反应的完全程度 99 9 则达到化学计量点时 有 4 氧化还原反应的速度 氧化还原反应是基于电子转移的反应 多数不是基元反应 反应机理比较 复杂 反应速度一般较慢 在滴定反应中 为了加快氧化还原反应的速度 通 常采用提高反应物的浓度 升高反应温度 添加适当的催化剂以加快氧化还原 反应的速度 二 氧化还原滴定原理 1 氧化还原滴定曲线 在氧化还原滴定中 随着滴定剂的不断加入 氧化态或还原态的浓度逐渐 山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 变化 其电对的电势也随之不断改变 以电对的电极电势变化为纵坐标 以滴 定剂的加入量为横坐标 绘制曲线即为氧化还原滴定曲线 对于可逆电对 滴 定开始后 体系中同时存在两个电对 在滴定过程中的任一点 达到平衡时 两电对的电势相等 因此 在滴定的不同阶段可选用便于计算的电对 按能斯 特公式计算滴定过程中体系的电势 滴定开始至化学计量点之前 体系电势按被滴定物质电对计算 化学计量点时 应联立两电对的能斯特公式求解电势 化学计量点后 滴定剂过量 体系电势按滴定剂电对来计算 山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 注 此式仅适用于同一物质在反应前后系数相等的情况 如不相等则需校 正 4 计量点后 此时溶液中剩余的 Fe2 不易求得 故可用 Ce4 Ce3 电对来 计算 山东大学 水分析化学 期末考试 知识点复习 根据计算出的数据 以 Ce SO4 2标准溶液加入量为横坐标 以 值为纵坐 标 绘制出氧化还原滴定曲线 2 氧化还原指示剂 在氧化还原滴定法中 常用的指示剂有三类 1 自身指示剂 利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示滴定终点到达 这种滴定剂或被滴定物质起着指示剂的作用 因此叫自身指示剂 2 专属指示剂 有的指示剂本身并没有氧化还原性质 但它能与滴定体系 中的氧化态 或还原态物质结合产生特殊颜色 而指示终点 3 氧化还原指示剂 这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色 当指 示剂由氧化态变为还原态 或由还原态变为氧化态时颜色发生突变来指示终点 择指示剂时 应使指示剂的条件电势应尽量与反应的化学计量点电势一致 以 减小终点误差 三 氧化还原滴定法及其应用 氧化还原滴定法使用多种滴定剂 而各种滴定剂的氧化还原能力各不相同 一般根据其所采用的滴定剂进行分类 如高锰酸钾法