第一节 概述 第二节 氧化还原滴定法指示剂

1、教学内容教学内容第一节第一节 概述概述第一节第一节 氧化还原滴定法的指示剂氧化还原滴定法的指示剂第一节第一节 碘量法碘量法第一节第一节 亚硝酸钠法亚硝酸钠法教学目标教学目标掌握：碘量法、亚硝酸钠法的滴定原理及掌握：碘量法、亚硝酸钠法的滴定原理及 操作方法，相关滴定液的配制与标操作方法，相关滴定液的配制与标 定方法，滴定终点的确定方法及条定方法，滴定终点的确定方法及条 件控制。件控制。熟悉：氧化还原滴定法的原理、指示剂类熟悉：氧化还原滴定法的原理、指示剂类 别及变色原理。别及变色原理。了解：氧化还原滴定法的种类及特点。了解：氧化还原滴定法的种类及特点。1、氧化还原滴定法：、氧化还原滴定法： 以氧

2、化还原反应为基础的滴定分析方法。以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。2、氧化还原滴定法的特点：氧化还原滴定法的特点： 应用范围非常广泛应用范围非常广泛，可以直接或间接的测定多种具有可以直接或间接的测定多种具有氧化性或还原性的物质；氧化性或还原性的物质； 可用的滴定剂多可用的滴定剂多高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法等等法、亚硝酸钠法等等 氧化还原反应基于氧化还原反应基于电子转移电子转移，机理复杂机理复杂反应往往分反应往往分步进行；步进行；有的程度高但速度缓慢；有的程度高但速度缓慢；还常伴有各种副反应发生，还常伴有各种副反应发生，使反应物之间没有确定的计量关系

3、；产物受介质的影响使反应物之间没有确定的计量关系；产物受介质的影响3 3、氧化还原滴定法对氧化还原反应的要求、氧化还原滴定法对氧化还原反应的要求 反应要按方程式中的系数关系定量地进行完全；反应要按方程式中的系数关系定量地进行完全； 无副反应发生；无副反应发生； 反应速率要快；反应速率要快； 要有简便的方法确定滴定终点。要有简便的方法确定滴定终点。一、氧化还原滴定法的特点一、氧化还原滴定法的特点（一）电极电位：（一）电极电位： Ox/Red表示表示二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡正正极极负负极极1、在原电池中：、在原电池中：正极：正极：氧化反应氧化反应Cu2+2eCu氧化电对：氧化电对： Cu2

4、+/Cu负极：负极：还原反应还原反应ZnZn2+2e还原电对：还原电对：Zn2+/Zn原电池的电动势：原电池的电动势： 池池= 正正- 负负 =阴阴- 阳阳（一）电极电位：（一）电极电位：二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡正极：正极：负极：负极：用途：用途：1、判断电对的电极电位氧化或还原能力的强弱、判断电对的电极电位氧化或还原能力的强弱 Ox/Red 越大，氧化态是越强的氧化剂越大，氧化态是越强的氧化剂 Ox/Red越小，还原态是越强的还原剂越小，还原态是越强的还原剂 2 2、判断氧化还原反应进行的方向。、判断氧化还原反应进行的方向。 电对的电极电位电对的电极电位大大的氧化态物质可以的氧化态物

5、质可以 氧化电极电位氧化电极电位小小的还原态物质的还原态物质 2 2、标准电极电位、标准电极电位Ox/RedOx/Red：指在标准状况下（指在标准状况下（2525；氧化；氧化态和还原态的活度为态和还原态的活度为1mol/L1mol/L；分压等于；分压等于100KPa100KPa）下的电极电位。）下的电极电位。标准电极电位是一个常数。标准电极电位是一个常数。（一）电极电位：（一）电极电位：二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡正极：正极：负极：负极：用途：用途： 1、判断电对的电极电位氧化或还原能力的强弱、判断电对的电极电位氧化或还原能力的强弱 Ox/Red 越大，氧化态是越强的氧化剂越大，氧化态是越

6、强的氧化剂 Ox/Red越小，还原态是越强的还原剂越小，还原态是越强的还原剂 2 2、判断氧化还原反应进行的方向。、判断氧化还原反应进行的方向。 电对的电极电位电对的电极电位大大的氧化态物质可以的氧化态物质可以 氧化电极电位氧化电极电位小小的还原态物质的还原态物质VFeFe036. 0/3VFeFe44. 0/2（一）电极电位：（一）电极电位：二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡 3 3、条件电极电位、条件电极电位/Ox/Red：指在一定的介质条件下，氧指在一定的介质条件下，氧化态和还原态的总浓度均为化态和还原态的总浓度均为1mol/L1mol/L的电极电位。条件电极电的电极电位。条件电极电位在一

7、定条件下为一常数。位在一定条件下为一常数。 4 4、任意情况下的电极电位、任意情况下的电极电位Ox/Red：是一个变量，可通是一个变量，可通过能斯特方程求得：过能斯特方程求得：/Re/ReRe0.059lgOxOxdOxddcnc()+()OxneRed氧化态还原态VFeFe036.0/3VFeFe44. 0/2练习：判断以下反应进行方向，写出反应方程式练习：判断以下反应进行方向，写出反应方程式VHgHg854. 0/2二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡（二）影响氧化还原反应速度（二）影响氧化还原反应速度 1、反应物的浓度、反应物的浓度：反应物浓度增大，反应速度加快反应物浓度增大，反应速度加快。

8、 2 2、催化剂、催化剂：催化剂的使用能显著改变反应的速度。催化剂的使用能显著改变反应的速度。催化剂的作用主要在于催化剂的作用主要在于改变反应历程改变反应历程，或，或降低原来反应的活降低原来反应的活化能化能。例如高锰酸钾与草酸的反应，不加催化剂。例如高锰酸钾与草酸的反应，不加催化剂Mn2+时反时反应较慢，加入催化剂速度加快；如果不加催化剂，开始反应应较慢，加入催化剂速度加快；如果不加催化剂，开始反应慢，随着反应的进行，生成的慢，随着反应的进行，生成的Mn2+越来越多，反应加快越来越多，反应加快（也称为自动催化反应）。（也称为自动催化反应）。 3 3、温度、温度：通常，溶液温度每增高通常，溶液温

9、度每增高1010，反应速率增大，反应速率增大2 23 3倍。倍。 4 4、氧化剂还原剂的性质：、氧化剂还原剂的性质：电子层结构与化学键电子层结构与化学键对氧化对氧化还原反应速度的影响较大。还原反应速度的影响较大。 一般规律：一般规律：只涉及电子转移的反应快；只涉及电子转移的反应快；涉及断键的反应慢。涉及断键的反应慢。23FeFeeOHCrHeOCr2327272146二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡（三）氧化还原反应进行的程度（三）氧化还原反应进行的程度 反应进行的完全程度，可以用平衡常数反应进行的完全程度，可以用平衡常数K/的大小衡量。的大小衡量。K/值可由能斯特方程式求得：值可由能斯特方程

10、式求得： 两个电对的半反应及电极电位为：两个电对的半反应及电极电位为：111RedeOxn1Re1111lg059. 0dOxn222RedeOxn2Re2222lg059.0dOxn2Re2221Re111lg059. 0lg059. 0dOxdOxnn 当反应达到平衡时，有两电对的电极电位相等，当反应达到平衡时，有两电对的电极电位相等，即即1 1=2 2，则有：，则有：059. 0lg2121nnK059.0lg2121nnK考虑副反应，则：考虑副反应，则：二、氧化还原平衡二、氧化还原平衡（三）氧化还原反应进行的程度（三）氧化还原反应进行的程度059.0lg2121nnK考虑副反应，则：考

11、虑副反应，则：其中：其中： 1 1、2 2是两电对的标准电极电位；是两电对的标准电极电位；1 1、 2 2是条件电极电位。是条件电极电位。 1是电对是电对1 1的条件电极电位；的条件电极电位；2是电对是电对2 2的条件电的条件电极电位。极电位。 n为氧化还原反应中两电极反应电子转移的最小公倍为氧化还原反应中两电极反应电子转移的最小公倍数。数。 标准电极电位差标准电极电位差=1 1-2 2越大，则越大，则K K越大；条越大；条件电极电位差件电极电位差=1 1-2 2越大，越大，KK越大。越大。 一般认为：判断氧还反应能否进行完全，一般认为：判断氧还反应能否进行完全，判断公式：判断公式：思考：思考

12、：怎样判断氧化还原反应怎样判断氧化还原反应能否进行完全？能否进行完全？三、氧化还原滴定法的分类三、氧化还原滴定法的分类 根据氧化型滴定剂的不同，分为五种：根据氧化型滴定剂的不同，分为五种：氧化还原滴定法氧化还原滴定法Na2NO2法：法：以亚硝酸钠为滴定液的氧化还原滴定法。以亚硝酸钠为滴定液的氧化还原滴定法。 包括重氮化滴定法、亚硝基化滴定法。包括重氮化滴定法、亚硝基化滴定法。碘量法：碘量法：利用利用I2的氧化性的氧化性和和I-的还原性的还原性进行滴定的分析的进行滴定的分析的 方法可分为直接碘量法和间接碘量法方法可分为直接碘量法和间接碘量法K2MnO4法：法：以以K2MnO4为滴定液的氧化还原滴

13、定法。为滴定液的氧化还原滴定法。 利用利用K2MnO4在酸性溶液中与还原性物质定量反应。在酸性溶液中与还原性物质定量反应。K2Cr2O7法：法：以以K2Cr2O7为滴定液的氧化还原滴定法。为滴定液的氧化还原滴定法。 利用利用K2CrO7在酸性液中可被还原为在酸性液中可被还原为Cr3+的分析方法的分析方法 。硫酸铈法：硫酸铈法：以硫酸铈为滴定液的方法。以硫酸铈为滴定液的方法。 硫酸铈是强氧化剂，在酸性溶液硫酸铈是强氧化剂，在酸性溶液 中能被还原为中能被还原为Ce3+。一、自身指示剂一、自身指示剂 氧化还原滴定过程中，既可用氧化还原滴定过程中，既可用电位的改变电位的改变来确定终点来确定终点(如如电

14、位滴定法电位滴定法),也可利用也可利用指示剂颜色的变化指示剂颜色的变化来确定终点。来确定终点。氧化还原指示剂氧化还原指示剂分类分类： 自身指示剂自身指示剂：若滴定剂或被滴定物质在反应前后，本身：若滴定剂或被滴定物质在反应前后，本身的颜色发生明显变化，且可利用这种颜色变化来指示终点，的颜色发生明显变化，且可利用这种颜色变化来指示终点，则滴定剂或被滴定物质就是自身指示剂。则滴定剂或被滴定物质就是自身指示剂。例例：在高锰酸钾法：在高锰酸钾法中，本身显紫红色，在滴定反应中转化为无色的中，本身显紫红色，在滴定反应中转化为无色的Mn2+。 深棕色深棕色 二、特殊指示剂二、特殊指示剂 本身并不具有氧化性或还

15、原性，但能与滴定剂或被测定本身并不具有氧化性或还原性，但能与滴定剂或被测定物质发生显色反应，而且显色反应是可逆的，因而可以指示物质发生显色反应，而且显色反应是可逆的，因而可以指示滴定终点滴定终点。 分为吸附和生成配合物两种。分为吸附和生成配合物两种。 例：例：形成吸附形成吸附 I2 + 淀粉淀粉 深蓝色物质深蓝色物质 当当 I2 被还原成被还原成 I- 时，蓝色消失，即可指示滴定终点时，蓝色消失，即可指示滴定终点 例：例：生成配合物生成配合物 Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+ 血红色物质血红色物质三、氧化还原指示剂三、氧化还原指示剂 本身是氧化剂或还原剂，其氧化态和还原态具有不同的颜

16、色本身是氧化剂或还原剂，其氧化态和还原态具有不同的颜色。在滴定过程中，指示剂由氧化态转为还原态，或由还原态转化为在滴定过程中，指示剂由氧化态转为还原态，或由还原态转化为氧化态时，溶液颜色随之发生改变，从而指示滴定终点。应用范氧化态时，溶液颜色随之发生改变，从而指示滴定终点。应用范围广，适合于所有氧化还原反应。围广，适合于所有氧化还原反应。 选择指示剂的原则：选择指示剂的原则：。 例：例：用用K K2 2CrCr2 2O O7 7滴定滴定FeFe2+2+时，常用二苯胺磺酸钠作为指示剂。时，常用二苯胺磺酸钠作为指示剂。二苯胺磺酸钠的还原态为无色，当滴定至化学计量点附近时，稍二苯胺磺酸钠的还原态为无色，当滴定至化学计量点附近时，稍过量的重铬酸钾使二苯胺磺酸钠由还原态转变为氧化态，溶液显过量的重铬酸钾使二苯胺磺酸钠由还原态转变为氧化态，溶液显紫红色，从而指示出滴定终点。紫红色，从而指示出滴定终点。 常用氧化还原指示剂及颜色常用氧化还原指示剂及颜色指示剂指示剂氧化态颜色氧化态颜色还原态颜色还原态颜色次甲基蓝次甲基蓝天蓝色天蓝色无色无色二苯胺磺酸钠二苯胺磺酸钠紫红色紫红色无色无色邻二氮杂菲邻二氮杂菲亚铁亚铁浅蓝色浅蓝色红色红色硝基邻二氮杂菲硝基邻二氮杂菲亚铁亚铁浅蓝色浅蓝色紫红色紫红色小小 结结 一