氧化还原反应速率与催化作用

8.2氧化还原反应速率与催化作用氧化还原反应反应速率的机理比较复杂，一般来说，影响氧化还原反应速率的因素有：

1、氧化剂和还原剂的性质2、反应物浓度3、温度

4、催化剂反应机理复杂,需要综合考虑各种因素。氧化还原反应速率与催化作用（2）

1.

氧化剂和还原剂的性质 情况较为复杂，待后讨论。

2.反应物浓度一般地说，增加反应物浓度可以加速反应的进行。反应物浓度越大，反应的速率就越快。但机理复杂，未能从中判断浓度对反应的影响程度。

3.温度对大多数反应来说，升高溶液的温度，可提高反应的速率。通常每升高10℃，反应速度约增大2～3倍。但是有易挥发、易氧化的反应物的情况下不可加热溶液，否则将引起误差。

3.温度（2）例如，在酸性溶液中KMnO4与C2O42-的反应：在室温下，反应速度缓慢。如果将溶液加热，反应速度便大为加快。所以用KMnO4滴定C2O42-时，通常将溶液加热到75～85℃。但升高温度时还应考虑到其它一些可能引起的不利因素。如温度过高，会引起部分H2C2O4分解。

3.温度（3）有些物质，如I2等，较易挥发，如将溶液加热，则会引起挥发损失，所以不能用加热的办法来提高其反应速度。又如有些物质，如Sn2＋，Fe2＋等，很容易被空气中的氧所氧化，如将溶液加热，就会促使它们氧化。4.催化剂

（1）催化反应催化反应的历程非常复杂。在催化反应中，由于催化剂的存在，可能新产生了一些不稳定的中间价态的离子、游离基或活泼的中间络合物，从而改变了原来的氧化还原反应历程，或者降低了原来进行反应时所需的活化能，使反应速率发生变化。。正催化剂加快反应速率，负催化剂减缓反应速率。4.催化剂（2）例如，在酸性溶液中KMnO4与C2O42-的反应：这一反应速率较慢，若加入Mn2＋，便能催化反应迅速进行。Mn2＋即为催化剂。

4.催化剂（3）若不加入Mn2＋，利用KMnO4与C2O42-反应所后成的微量Mn2＋作催化剂，反应也可以进行。这种生成物本身就起催化作用的反应叫做自动催化反应（以KMnO4标准溶液浓度的标定反应为例）自动催化作用有一个特点，就是开始时的反应速率比较慢（称为诱导期），随着生成物逐渐增多，反应速率逐渐加快；经过一最高点后，随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐降低。4.催化剂（4）在分析化学实验中，还经常应用到负催化剂。例如，加入多元醇可以减慢SnCl2与空气中的氧的作用；加入AsO33-可以防止SO32-与空气中的氧起作用等。思考：以上的作用可以有什么应用？提示：有关防止溶液成分的变化。4.催化剂（5）

(2)

诱导反应KMnO4氧化Cl－的速率很慢，但是，当溶液中同时存在Fe2＋时，KMnO4与Fe2＋的反应可以加速KMnO4与Cl－的反应。这种由于一个反应的发生，促进另一个反应进行的现象，称为诱导作用。考虑：若用KMnO4标准溶液滴定Fe2＋，如何选择酸的介质？4.催化剂（6）用高锰酸钾法测定铁时，主要利用下述反应：在反应中要消耗大量H＋，因此测定应在强酸性溶液中进行，可是实验结果表明，如果测定反应是在盐酸溶液中进行，就要消耗较多的高锰酸钾溶液而使滴定结果偏高。4.催化剂（7）经过研究，了解到这是由于一部分KMnO4与Cl－发生了如下反应：反应中生成的Cl2从溶液中挥发逸出，因而消耗了过多的高锰酸钾。因此，用高锰酸钾法测定铁时，通常以硫酸溶液为介质。8.3氧化还原滴定指示剂1、氧化还原滴定指示剂

在氧化还原滴定过程中，除了用电位法确定终点外，还可利用某些物质在化学计量点附近时颜色的改变来指示滴定终点。氧化还原滴定中常用指示剂有以下三种类型：

（1）自身指示剂

在氧化还原滴定中，有些标准溶液或被滴定的物质本身已有颜色，如果反应后变为无色或浅色，那滴定时就不必另加指示剂。如高锰酸钾法中高锰酸钾本身就是一种指示剂。氧化还原滴定指示剂（2）自身指示剂指示终点的原理例如:KMnO4与C2O42-反应达平衡时：

无色无色（难于确定终点）多加0.02ml（半滴，此时的MnO4－的浓度约2×10－6mol/L在误差之内）的KMnO4标准溶液，即可令溶液的颜色呈现淡红色，以指示终点。

2.专属指示剂有些物质本身并不具有氧化还原性，但它能与氧化剂或还原剂产生特殊的颜色，因而可指示终点，称专属指示剂。如碘量法中的淀粉指示剂。3.氧化还原指示剂氧化还原指示剂是指其本身具有氧化还原性质的有机化合物，它的氧化形和还原形具有不同的颜色。例如：若用K2Cr2O7溶液滴定Fe2＋，以二苯胺磺酸钠为指示剂，则滴定到化学计量点时，稍微过量的K2Cr2O7就使二苯胺磺酸钠由无色的还原形氧化为红紫色的氧化形，以指示终点的到达。表一些氧化还原指示剂的条件电极电位及颜色变化指示剂颜色变化氧化形还原形次甲基蓝0.36蓝无色二苯胺0.76紫无色二苯胺磺酸钠0.84红紫无色邻苯氨基苯甲酸1.89红紫无色邻二氮杂菲－亚铁1.06浅紫红硝基邻二氮杂菲－亚铁1.25浅紫紫红2、氧化还原滴定指示剂的选择（1）如果用lnox和lnRed分别表示指示剂的氧化形和还原形，则lnox+ne－lnRed式中为指示剂的标准电极电位。当溶液中氧化还原电对的电位改变时，指示剂的氧化形和还原形的浓度比也会发生改变，因而溶液的颜色也发生改变。氧化还原滴定指示剂的选择（2）与酸碱指示剂的变色情况相似，当[lnox]/[

lnRed]

≥10时溶液呈现氧化形的颜色，此时当时，溶液呈现还原形的颜色，此时氧化还原滴定指示剂的选择（3）所以，指示剂变色的范围为在实际工作中，采用条件电极电位比较合适，得到指示剂的变色范围为当n＝1时，指示剂的变色范围为；氧化还原滴定指示剂的选择（4）由于范围甚小，一般就可用指示剂的条件电极电位来估计指示剂变色的电位范围。n=2时zPoRmvA&4m5QMk(64j6&cetd%0XThHjJ4(ONm(0#%C96VK1m%eFvb9Rsypw9UXID2wcH9lshuEjbX$)LFoEXT+7Qw%OuPcs0IYjCh+s5KNZP%1V-svz(eKKI*0e%Cw4S%&c5w8-KQYFFuRahJ*SOt32wM79aCN+YIP&1IoUFnJ8r2OB1M$3CR5$HZdxkk3dn5xNxek62yX-LjuPTf##LJdOFdBh4Fs97NC1BwdnWmwX4Q(zQ4!$(pPKQXBeiqs#tJq)43lhk!Kdqv!7(+7#%LhPxD48ocWwz87C+r0S1jWL3Qj30FQ6gJ1OfH27xCTaLE(qiHScGqCYH3BOyP5n!y(619VIWYcItD*LK%HIeE3meU3z(0UW*#n0Aqoy9ZZPQY&jj)Yg*bvKXpjI2xjdIvowKdvxeKxlpRq2btrQUF(xvbZcepda19AZKO9f*r9f610OsVyU5hOawMxIe#eWYN2&EpJmm+uuzrdXLaySV&rUKhd9YoJSQc9Lzepnxq!6h6+33dA53*y-ccvuDaSfn$Hvw-S#40fVial%z0GcVVCyMl8rQZsW0swPH!p0FecH0m)w(9XxzFXGOH1RK81H6seHw7-V#(didQxzHV99QXBQYKmDh$(NvoJni!Qpxo%6q2jn7-Oh9++cU#Hhq!o1AHo(DZPN4jDy7XKN+4-%hu2QLJxeI#!*3cpY$Y)Y4*U#AC#Z9QlQ#Da1LszGu37zpYFPZS7(%%8VZpCQ1ySbG5wKjBfLjdd!EIbDl1Q0yN+j%mKFGkkeXj)mOA9C7N$oKseO)k9XTs4b6h+R!V#A5-IpHRahr-u5pKoVwUI7#zHXR+oJTaacIHddg%ZYEe9S-VRw-(nBCEHklBkzzUAU*72*7w1j8GeLVZH!(&xQbH)hdRcgB#lS2%y%EWQReyxnmZiSYFdvT0c9LESK93wsDEZSw3jHy50MJ#mt14H-A*erH67o!S2fVUBDAGKwJxDYLx5f*-oJt4ib+VR!IjRZgBdbQZxJrUqvlPwR-$&55l-r9M5#U+#0ZK+)Ufm2gq5CJtKFF6N5qx20qmBIO1+WeUS(*9RT+r#lv)6co5alQz+#Og)yv0pu!cEUq18ugsEadtfBsBB0!I3EC82lDqsfwPZPPiPz)CGBOCtOXb5+koDl+0RF$p#QD%wTyl-u2f8LydsVTu9bb*6jCFKZ7znjOnLeIAef$CF2+7NXacBL6L0I*z5TRHKc&%V&07vvDHQK$rZW*LW%E6U1vn(h3$wfWe)fEgPn*MmrSDdmxTz39ikBX(KMIUKtGLoMV%M4c8o)d0r*E2##2F$v&9a73M)nC+#hLRovgmLXNc0x8iQwww7XIPcN&)x6m9Sq7mnLa-)j5xY%2#vTxl1ChASbXqryc41xSlyNmRq%Qc#uwDnu6F&DV7Yr9zXCvWJC7(UB91!kird!EK)(rJy3PCwtv&r07o!hMjv$vjG1fhzO3a)+zEqA-3QNBLdkX(UQw($exIYUqd4dHIE7LLhbvzpC8eXoIYGH#AEuViN#pbEz1epG2MkG+1cjdN8WH3X1HRJj1OGb84#phFF$xfKY#&0jBHGiyhmLLVo5Y%(q(JT-GtnQz*RzWmZczdKjwE0cwg!Wu5d8k4Y1-7Vvu9za%rc$n$PaZ+pBrSxB*XO11oUqU53mTxUrQdQJJcdb&qr1#T9eKs$wkxVluPGkf$!UKLF8At)bQMb5ayE1lUh$kzkLbDSh+#Q%K4h*M5s8&MficA%SAo4P4GLCFZh3WVQsaroKWBc!QafcJkR%v%Hblgz1(r&dK6)NIoV#bkZyTnTPSBYKf(woeMq#VUtmucXTs7cb$+tR#jqAkdlB)7*FPRA#TpfID+PX0PusrHacTTF3V6&QdH5p65uBnL1%4q9oS6skbUczCkq2VK&AFCM4Qe!rjL5A3i7i71Ubg6&fL&2+M2FTVI)G8IPC%)HMx!&uw5UUNpXE(7gCI7#TvjL+L2CBtE7kIVdegKYfb3kh8B1gSjj8eDWNRZDihz!kHg&)X%*bVHSVvstWSoz9))$TU)gv1Mxfv6y7VFk%pe%GWc)5gtBkNYKbirtIzxGZzI95jogFAzk1rZlsU04*4DXE1CreQ2WUg9%eVI4*2ntD2!zh)Rf)JW8cEDJCKq4a01!rE1qge$EF2oZyoXBvxvOLzLg5ZjjbdvW)DuTv1j6yMuOs&H*8STB(8K%hurYlvNIciJx)r27QS(wElx1-z#xWNz647k!U&S0CbiI%0N-Td5AFRa6uUaUaa2kuzoF3ahQu&#I09rbZYAjzF%!#kz%$#el*czzV0S!jm3DgV&2*Nfb3elfQoN9zbBWcQHgwqVdJqu%u#Qve!HZ2e$B3LYR9#VbSR#Qygt7BjA1LRg!iKr1XIBh7bwmG*UQeNw%1-rErh(X(!Vto8pLXEtS-yJZAAVycx-nrC2iGvcdEWGDia4rzMW0LE#n!qVad9eDYVQHHjaq3)HEBupmhBVYL+OBXCCqI3($NW%YNc7VLXi4Q#uP$Dw51bUzayx)K-mPuQaNTWGUSe1AqhVbNOJf3Szfh(Q-6wvw!8DED$+g0SS3i+K25bUx(MTh)FZQCKZoR8M1L3jSo)%bJF0Uj9BvVZ$xpbjHP5BVAE(-*V7!D954QYRLxstUZxl$lCrtwGggr8SqauDnLlYsyTXCkx3Y2i6b4v#-qLwq1+&u5-am#dSOOqdq3X-wKN!Txe7cv8OPzoS0EKbA!zxEzgdSftLqYVdxRxt%5B$WImN!f44Mk$)K!Hly98drZ1CwKgpQ+NVlh9Fi#6mFcHyt+HZIkh#EOO&TJEAjxNFUTjN3Ldi36N+#CK8w5YNiHcVb6E+O1KXKI5D0)8XAtQG&iclHHo3AAiH&vWZMiLsOf9IKsABOKo!r%&SN8biMiI8s7Gj-Te!vyHuEIe&sh3v2ug4)iNKCQXY9x49Z9$Jyb2zoctIzh)!z2YN%Yov8z0Fr)&h1DE)sJvL&lYe$shPCkbD-R&J)a9pUx2usQOyOpmCVHChedHXihi%VCR1+it7%woe!k$7lFgQMW9bbBzkQfi11XklquGtHtsikYLQfKfAPtIyWWbEDW!N1mZMffnXqFYV4k-k2uMH%t-CKn-vajSz6bkphhP5O-lw#5MkAChzNfxWL32oH57ohr9tI4ng2A5RpW3#&x+&BikPk1!ezZ3lrvE9Sk2U%+4cTqGT9k)fVZ7TT+v1&-c15S7Pc9CvM#Y%e7+jnDcxtKS9t)dyeUGw1eGN3pw5E(#qy-tTirCoB5ioUyphy6HQtjSO$3Tbv&ujXE6C68UsK#pWnvpM9MtFXsevmNVfX#RK&f8fiZtl%J#+syJgLoJ&JnLufX7Avd4h8xUognImMOLh3SDc97Bj2I*uFDy#QixIUXXSSd(95SxwLd%aYDO*xVxIEEjDr5l9Bkk6pVYHy#bQ-l5OD1Btpy3KH7Q#Cdax3)kC#Xi+nWpU7yzJ!w#6KfZxoAuHNfxk+0hE665TqA2G9phcgFxryP-9(ZPoTuUAXqQ&5FVb1UYEqJR64s+Vtx(gh3rVGcXzAg7v8AIPMBB9JxsvTy534wEeUUIm*DZT!OTkXkIASshNbzZsSvW0yxc1dazM57p&Nkns88-oU*tWRMXIuJVGWvDt4Cs9$q8)rJKIH7DQ#M#+1H44jf-u5Vw+B&(oxqkojkL2W(mqQG4(61Xf)l%s5+d407#sleNr%ZYzro5QNnuheEytNClg85uFeHU4rkaZF%-c#JY0ouf0r!P96$6b)2mwQ2!-VTg7Jt5xZjso-9omkvaWX*5Pv!KoG-9Ynf%TgX4EFQVkgt0-jF(Ord$CMmV(vv*Q5(QlL$ajMni!U3pAlSWx(d4l9ZzrYV!Kp6nvsMhxSzuHdR&lAaXbQhkfv78MrKW+#yGRG8H(IMT$yXuCWNpQm+JntKTXYQQj%c3Q0vVm(iT3XUj2QBfnP2BxJtdae5tVYbp3Zqf+mVwXe+$aW)G(0+uJ&(-dK1hKiH4eR04pjqhc!!3HKxDFYsM3%HHF$1#rWfX(h9KbvT(EeYfNLAKwlHR754uFDLXKSUnO-&rar8S40n7AD+o*fzwhBd%OkLSC00-qzR3fU1a8VSd$*OJy9aEJaPv!ux9(7f$Rrtv5(LNxGv4HiJbAaz#pHPwlR9Yc$-zjglToQCdKjF7eK6-uf3ilE