氧化还原滴定法氧化还原滴定法.pdf

AnalyticalAnalytical ChemistryChemistry
第五章
氧化还原滴定法氧化还原滴定法
OxidationOxidation--ReductionReduction
TitrationTitration
氧化还原反应的方向和程度氧化还原反应的方向和程度
能斯特方程
条件电位
影响条件电位的因素
氧化还原反应进行的程度
氧化还原反应的速度氧化还原反应的速度
氧化还原反应速度的差异
影响反应速度的因素
氧化还原滴定氧化还原滴定
氧化还原滴定曲线
氧化还原指示剂
终点误差
氧化还原滴定的计算氧化还原滴定的计算
常用的氧化还原滴定法常用的氧化还原滴定法
本章作业
p170 1,2,3
p171 6,7,12
p172 14, 17
p173 21, 22, 25
p174 27 返回
能斯特方程能斯特方程 NernstNernst EquationEquation
氧化剂或还原剂的氧化或还原能力的强弱可以用有关电对的
电极电位(电极电势)来表示。 Electrode potential
氧化还原电对电极电位例:
O1 + n1e = R1 E Ce 4+ + e = Ce 3+
1 Θ
E 4 + 3 + 1 .61 v
Ce / Ce =
O2 + n2e = R 2 E2 Fe 3+ + e = Fe 2+
Θ
E 3+ 2+ = v
如果, E1 > E2 Fe / Fe
n2O1 + n1R 2 = n2R1 + n1O2
Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+
几个术语
3+ 2+ − 3− 4−
可逆电对 Fe /Fe ,I 2 / I ,)6 / )6 ,
不可逆电对− 2+ 2− 3+ 2− 2−
MnO4 /Mn ,Cr2O7 /Cr ,S4O6 /S2O3
可逆氧化还原电对的电极电位可用能斯特方程来表示。
Θ RT a(Ox) a(Ox)
E = E + ln = E Θ+ lg (25o C)
1 1 n F a(Re) 1
1 n1 a(Re)
Θ
E —标准电极电位(电势),热力学常数,温度的函数。
Standard electrode potential
对称电对 3+ 2+ 3− 4−− 2+
Fe /Fe ,)6 / )6 ,MnO4 / Mn ,
不对称电对− 2− 3+ 2− 2−
I 2 / I ,Cr2O7 /Cr ,S4O6 /S2O3
条件电位条件电位氧化态与还原态的活度
a(Ox)
E = EΘ+ lg (25o C)
n a(Re)
a(Ox) = γ O[O] = γ OCO /αO
a(Re) = γ R[R] = γ RCR /αR
γα C
代入,得E = E Θ+ lg O R + lg O
n γ R α O n C R
当 C = C = 1 mol / L 时,得
O R γα
E Θ' = E Θ+ lg O R
n γα
EΘ´—条件电位 R O
Conditional potential (formal potential ) 例题
C
能斯特方程: E = EΘ' + lg O
n CR
例题计算1 mol/L HCl 溶液中,C(Ce4+) = ×10-2 mol/L,
C(Ce3+) = ×10-3 mol/L时, Ce4+ / Ce3+电对的电位。
C(Ce4+ )
解特定条件下 E = EΘ'+ lg
n C(Ce3+ )
查条件电位表 1 mol/L HCl 溶液中, EΘ´=
−2
C Ce ( IV ) ×10
E = E Θ' + lg
= + lg −3 =
1 C Ce ( III) ×10
影响条件电位的因素影响条件电位的因素
离子强度的影响 γα
O + ne = R E Θ' = E Θ+ lg O R
若无副反应发生, n γ R α O
γ
E Θ'