Лекция № 5 Окислительно-восстановительное титрование (редоксиметрия)

Методы окислительно-восстановительного (ОВ) титрования или red-ox методы – это титриметрические методы, основанные на использовании окислительно-восстановительных реакций.

Теоретические основы реакций окисления-восстановления.

Вещества, атомы или ионы которых отдают электроны-восстановители (процесс-окислением).

Вещества, атомы или ионы которых принимают электроны-окислители (процесс-восстановлением).

Важнейшие окислители: KМnO₄, H₂O₂, Cl₂, K₂Cr₂O₇, Br₂, KClO₃, KBrO₃, HNO₃, I₂ и др.

Важнейшие восстановители: H₂S, Na₂S₂O₃, SnCl, HI, HBr, HCl, FeSO₄, MnSO₄, KI и др.

Каждую окислительно-восстановительную реакцию можно представить как сумму двух полуреакций, одна из которых отражает превращение окислителя, а другая восстановителя:

ок₁ + n₁e ® восс₁ çn₂

восс₂ – n₂е ® ок₂ çn₁

¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾

n₂ок₁ + n₁восс₂ ↔ n₂восс₁ + n₁ок₂

ок₁ / восс₁ ок₂ / восс₂

Каждая окислительно-восстановительная система количественно характеризуется величиной потенциала: (уравнение Нернста)

Е_{ок/восс} = Е⁰_{ок/восс} +

Е_{ок/восс} = Е⁰_{ок/восс} +

Е⁰ стандартный или нормальный окислительно-восстановительный потенциал, В

n – число электронов, принимающих участие в процессе.

Стандартным окислительно-восстановительным потенциалом называют потенциал возникающий на границе раздела благородного Ме и раствора, содержащего окисленную и восстановленную форму, и измеренный относительно стандартного водородного электрода (приводят в справочнике).

Стандартный водородный электрод состоит из платиновой пластинки, выполняющей роль инертного носителя, на которую электролитически наносится слой платиновой черни (платина в мелкодисперсном состоянии). Пластинку погружают в раствор кислоты (HCl или H₂SO₄) с активной концентрацией Н⁺, равной 1,0 моль/л. Через данную систему непрерывно пропускают очищенный газообразный водород под давлением. При этом протекает реакция:

Н₂ (г) ↔ 2 Н⁺ + 2 е

Е⁰ = 0, а уравнение Нернста Е = - 0,059 рН.

Молярная масса эквивалента в реакциях окисления – восстановления

- зависит от числа принимаемых или отдаваемых электронов и рассчитывается по уравнению:

М(f_экв. (Х)Х) = М(Х)/n, где

М(f_экв. (Х)Х) – молярная масса эквивалента,

М(Х) – молярная масса вещества,

N – число электронов, участвующих в процессе.

Д/з: рассчитать молярную массу эквивалента KMnO₄ в кислой среде.

Константы равновесия окислительно-восстановительной реакции

где E⁰_ox, E⁰_red – стандартные электродные потенциалы редокс пары,

n – число электронов, участвующих в процессе.

Если lg K = 1 –равновесие

Если lg K > 1 – равновесие смещается в сторону продуктов реакции

Если lg K < 1 – равновесие смещается в сторону исходных веществ.

Классификация методов ОВТ

Название	Рабочий раствор	Уравнение полуреакции
Пермангонато метрия	KМnO4	Е0 = 1,51 В
Дихроматометрия	K2Cr2O7	Е0 = 1,33 В
Йодометрия	I2	I2 + 2 e- ® 2I- Е0 = 0,55 В
Броматометрия	KBrO3	BrO3- + 6e- + 6H+®Br - + 3H2O Е0 = 1,45 В
Церийметрия	CeO2, Ce(NO3)×NH4NO3, Ce(SO4)2×NH4NO3	Ce4+ + 1e-®Ce3+ Е0 Ce4+/Ce3+ =1,74 В

Способы фиксирования точки эквивалентности в методах окислительно-восстановительного титрования

Дата добавления: 2014-04-30; просмотров: 699; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!