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文檔簡介

1、關(guān)于氧化還原滴定法和沉淀滴定法第一張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/581 氧化還原滴定法 氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)為基 礎(chǔ)的滴定分析法 氧化還原反應(yīng)是電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng),反應(yīng)歷程復(fù)雜,而且受外界條件影響較大。因此在氧化還原滴定法中就要控制反應(yīng)條件使其符合滴定分析的要求。第二張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5 分類按氧化劑標(biāo)準(zhǔn)溶液不同 高錳酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)溶液KMnO4)重鉻酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)溶液K2Cr2O7)碘量法(標(biāo)準(zhǔn)溶液I2和Na2S2O3 )溴酸鉀法(標(biāo)準(zhǔn)溶液KBrO3和KBr )硫酸鈰法第三張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/

2、5滴定終點(diǎn)的確定氧化還原指示劑(次甲基藍(lán)、二苯胺磺酸鈉)自身指示劑(高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液)特殊指示劑(淀粉)第四張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5Ce4+ + Fe2+ Ce3+ + Fe3+ 1mol/L H2SO4 滴定曲線第五張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5一、氧化還原指示劑(一)、氧化還原指示劑氧化還原指示劑是一些復(fù)雜的有機(jī)化合物,它們本身具有氧化還原性質(zhì),其氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同的顏色。在氧化還原滴定中,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的電位突躍使指示劑由一種形態(tài)轉(zhuǎn)變成另一種形態(tài),同時(shí)伴隨顏色改變,從而指示滴定終點(diǎn)的到達(dá)。第六張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2

3、022年6月2022/8/5根據(jù)能斯特方程,氧化還原指示劑的電位與其濃度的關(guān)系是:氧化型還原型+In(Red)ne-In(Ox)指示劑的顏色由溶液中的c(In(Ox)/c(In(Red)來決定。第七張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5變色范圍理論變色范圍:E0(In) 由于指示劑變色時(shí)的電極電勢范圍小,一般可用指示劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢來估量指示劑變色時(shí)的電極電勢。變色范圍中間色氧化型的顏色還原型的顏色 理論變色點(diǎn)第八張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5指示劑變色范圍部分或全部落在滴定突躍范圍內(nèi)指示劑的條件電位盡量與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電位相一致指示劑的選擇原則第九

4、張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5 指示劑E0(In)/Vc(H+)=1mol.L-1氧化態(tài)還原態(tài)配制方法次甲基藍(lán)0.36藍(lán)無0.05水溶液二苯胺0.76紫無0.1濃H2SO4溶液二苯胺磺酸鈉0.85紫紅無0.5水溶液鄰苯胺基苯甲酸1.08紫紅無0.1g指示劑溶于20ml5Na2CO3,用水稀釋至100ml。鄰二氮菲亞鐵1.06淺藍(lán)紅1.485g鄰二氮菲,0.695gFeSO4 7H2O,用水稀釋至100ml。5-硝基鄰二氮菲1.25淺藍(lán)紅1. 608g硝基鄰二氮菲,0.695gFeSO4 7H2O,用水稀釋至100ml.常見的氧化還原指示劑第十張,PPT共四十九頁,創(chuàng)

5、作于2022年6月2022/8/5 有些滴定劑或被測物有顏色,滴定產(chǎn)物無色或顏色很淺,則滴定時(shí)無須再滴加指示劑,本身的顏色變化起著指示劑的作用,稱為自身指示劑。例: 紫色 無色深棕色 無色 優(yōu)點(diǎn):無須選擇指示劑,利用自身顏色變化指示終點(diǎn)(二)、自身指示劑10-5molL-1即可見粉紅色第十一張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5(三)、特殊指示劑 有些物質(zhì)本身不具有氧化還原性,但可以同氧化還原電對形成有色化合物,因而可以指示終點(diǎn)。例:淀粉 + I2深蘭色化合物 (5.010-6mol/L顯著藍(lán)色) 特點(diǎn):反應(yīng)可逆,應(yīng)用于直接或間接碘量法第十二張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于20

6、22年6月2022/8/5二、高錳酸鉀法1、方法簡介在強(qiáng)酸性溶液中,氧化性最強(qiáng)E0(MnO4-/Mn2+)=1.51V,產(chǎn)物為Mn2; Mn-8H 5e- = Mn24HO在弱酸性或弱堿性中, E0(MnO4-/MnO2)=0.60V,產(chǎn)物為MnO;在強(qiáng)堿性中E0.56V,產(chǎn)物為MnO2-。可直接或間接測定許多無機(jī)物和有機(jī)物。注意:在酸性溶液中的反應(yīng)常用硫酸而非硝酸(氧化性)和鹽酸(Cl-有還原性).是因?yàn)镠NO3是氧化性酸,可能與被測物反應(yīng),也不用HCl,因?yàn)镠Cl中的Cl-有還原性也能與KMnO4反應(yīng)。第十三張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5不能直接配制原因:純度僅

7、為99%,含有雜質(zhì);蒸餾水中常含有還原性物質(zhì);配制方法:稱取稍多于計(jì)算用量 的KMnO4 溶解加熱煮沸(15min) 放置2周微孔玻璃漏斗過濾除去MnO2 暗處保存(棕色瓶)半年內(nèi)濃度改變較小2、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制第十四張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5標(biāo)定基準(zhǔn)物:Na2C2O、H2C2O42H2O、 (NH4)2Fe(SO4)262O和純鐵絲等。標(biāo)定反應(yīng): 2MnO4-5C2O2-16H=2Mn2+10CO28H標(biāo)定過程:結(jié)果計(jì)算:3、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定第十五張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5速度:開始時(shí)反應(yīng)速度慢,滴定速度要慢;開始后反應(yīng)本身所產(chǎn)生的

8、Mn2起催化作用,加快反應(yīng)進(jìn)行,滴定速度可加快;溫度:近終點(diǎn)時(shí)加熱65,促使反應(yīng)完全(溫度過高會(huì)使C2O42部份分解,低于60反應(yīng)速度太慢);酸度:保持一定的酸度(0.5-1.0mol/L 2SO4),為避免Fe3誘導(dǎo)KMnO4氧化Cl的反應(yīng)發(fā)生,不使用HCl提供酸性介質(zhì);滴定終點(diǎn):微過量高錳酸鉀自身的粉紅色指示終點(diǎn)(30秒不退)標(biāo)定時(shí)注意事項(xiàng):第十六張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5三、重鉻酸鉀法方法簡介在酸性溶液中,E01.33V,產(chǎn)物為Cr3; Cr2O7-14H 6e = 2Cr37H2O氧化性稍弱于KMnO4,但具有以下優(yōu)點(diǎn):溶液穩(wěn)定,置于密閉容器中可長期保存

9、,濃度不變;可在HCl介質(zhì)中測定;可作基準(zhǔn)物,直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液;需要指示劑。第十七張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5四、碘量法(一)方法簡介碘量法是基于I2的氧化性及I-的還原性進(jìn)行物質(zhì)含量的測定方法。 I3-+ 2e = 3I- E0 0.54VI2是較弱的氧化劑,I-是中等強(qiáng)度的還原劑。碘量法分類:直接碘量法間接碘量法第十八張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5直接碘量法(碘滴定法):用I2標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定還原性物質(zhì)的方法。只能在微酸性或近中性溶液中進(jìn)行。因測量條件限制,應(yīng)用不太廣泛。淀粉為指示劑,終點(diǎn)由無色變藍(lán)色。1、直接碘量法第十九張,PPT

10、共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5間接碘量法(又稱滴定碘法):利用I-的還原作用與氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成游離的I2,再用還原劑的標(biāo)準(zhǔn)溶液與I2反應(yīng),從而測出氧化性物質(zhì)含量的方法。2、間接碘量法第二十張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5基本反應(yīng): 2I- I2 I2 2S2O32- S4O62-2I-淀粉為指示劑,終點(diǎn)由藍(lán)色變無色。在滴定近終點(diǎn)時(shí)加入淀粉。反應(yīng)在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行:pH過高,I2會(huì)發(fā)生岐化反應(yīng): 3I26OH- = IO3-5I-3H2OpH過低,Na2S2O3會(huì)發(fā)生分解, I-容易被氧化;通常要求pH9。第二十一張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2

11、022年6月2022/8/5誤差來源:I2易揮發(fā);I-在酸性溶液中易被來源于空氣中的氧氧化而析出I2 。預(yù)防措施:加入過量KI,生成I3-絡(luò)離子;氧化析出的I2立即滴定;避免光照;控制溶液的酸度;使用碘量瓶;滴定時(shí)不能過度搖動(dòng)。3、碘量法誤差來源第二十二張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/51、I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定市售的碘常含有雜質(zhì),不能作為基準(zhǔn)物,只能用間接法配制,再用基準(zhǔn)物標(biāo)定,例如As2O3,或用硫代硫酸鈉標(biāo)定(比較法)。用升華法制得的純碘,可作為基準(zhǔn)物。碘易揮發(fā)、難溶于水,配制時(shí)應(yīng)注意:先將I2溶于40%KI溶液中,再加水稀釋至一定體積,稀釋后KI 濃度應(yīng)保持在

12、4%左右;I2溶液應(yīng)保存在帶嚴(yán)密塞子的棕色瓶中,并放置在暗處;I2溶液腐蝕金屬和橡皮,滴定時(shí)碘液應(yīng)裝在棕色酸式滴定管中;(二)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置和標(biāo)定第二十三張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5Na2S2O3性質(zhì):Na2S2O35H2O容易風(fēng)化,常含少量雜質(zhì),且配制的溶液不穩(wěn)定易分解,不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。Na2S2O3化學(xué)穩(wěn)定性差,能被溶解O2、CO2和微生物所分解析出硫。2、Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定第二十四張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5用新煮沸(除氧、 CO2、殺菌)并冷卻的蒸餾水;加入少量Na2CO3,使溶液呈弱堿性(抑制細(xì)菌生長)

13、;配制溶液保存在棕色瓶中,置于暗處放置2周,再標(biāo)定;若發(fā)現(xiàn)溶液渾濁,需重新配制。稱取Na2S2O35H2O溶于水中緩慢煮沸10min冷卻放置2周后過濾備用Na2S2O3溶液配制:第二十五張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5標(biāo)定Na2S2O3 溶液的基準(zhǔn)物有K2Cr2O7、KIO3、 KBrO3等。在酸性溶液中使K2Cr2O7與KI反應(yīng),以淀粉為指示劑,用Na2S2O3 溶液滴定。淀粉指示劑應(yīng)在近終點(diǎn)時(shí)加入,否則吸留I2,使終點(diǎn)拖后。滴定終點(diǎn)之后,如經(jīng)過五分鐘以上溶液變蘭,屬于正常,如溶液迅速變蘭,說明反應(yīng)不完全,遇到這種情況應(yīng)重新標(biāo)定。Na2S2O3溶液標(biāo)定:第二十六張,

14、PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5五、氧化還原滴定法應(yīng)用實(shí)例 可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性溶液中直接滴定H2O2溶液,反應(yīng)如下:MnO4-+5 H2O2 +6H+=2Mn2+5O2+8H2O 反應(yīng)開始較慢,隨著Mn2+的增加,反應(yīng)速度加快。可預(yù)先加入少量Mn2+作為催化劑。(一)、H2O2的測定-直接滴定第二十七張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5(二)、土壤腐殖質(zhì)含量的測定-返滴定第二十八張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5方法原理 在外加熱條件下用一定濃度的過量的K2Cr2O7-H2SO4溶液氧化土壤碳,過量的K2Cr2O7用

15、標(biāo)準(zhǔn)FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定,從所消耗的K2Cr2O7的量來計(jì)算有機(jī)碳的含量。測定結(jié)果必須乘以氧化校正系數(shù)1.1 (按平均氧化率90%計(jì)算) 。第二十九張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5結(jié)果計(jì)算風(fēng)干土(腐殖質(zhì))土壤腐殖質(zhì)(%)=土壤有機(jī)碳(%)1.724(風(fēng)干土)(有機(jī)碳)第三十張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5全自動(dòng)滴定系統(tǒng) ( METTLERTOLEDO ) 第三十一張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5(三)、抗壞血酸(維生素C)含量的測定概述 維生素C是可溶于水的無色結(jié)晶,是一種分子結(jié)構(gòu)最簡單的維生素。維生素C有防治壞

16、血病的功能,所以在醫(yī)藥上常把它叫做抗壞血酸。維生素C能保持巰基酶的活性和谷胱甘肽的還原狀態(tài),起解毒作用等。其廣泛存在于植物組織中,新鮮的水果、蔬菜,特別是棗、辣椒、苦瓜、柿子葉、獼猴桃、柑橘等食品中含量尤為豐富。準(zhǔn)確測定維生素C的含量,對飲食健康、醫(yī)療保健都具有十分重要的意義。近年來報(bào)道的測定方法主要有滴定法、光度法、高效液相色譜法等。第三十二張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5直接碘量法 原理由于維生素C有極強(qiáng)的還原性,能被碘氧化,用碘滴定維生素C。 終點(diǎn)淀粉為指示劑,溶液出現(xiàn)穩(wěn)定的藍(lán)色即為終點(diǎn).第三十三張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5結(jié)果計(jì)算

17、樣第三十四張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/52,6-二氯靛酚法 原理2,6-二氯靛酚是一種染料,具可做氧化劑,又可作指示劑。作酸堿指示劑時(shí),堿式色呈深藍(lán)色,酸式色呈淺紅色;作氧化還原指示劑時(shí),氧化態(tài)呈深藍(lán)色,還原態(tài)時(shí)為無色。用此藍(lán)色顏料2,6-二氯靛酚滴定維生素C至溶液顯淺紅色,即為終點(diǎn);無需另加指示劑。第三十五張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5 維生素C (Ox)2,6-二氯酚靛酚 脫氫維生素C (Red)2,6-二氯靛酚 (深藍(lán)色) (無色) + + = 第三十六張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/582 沉淀滴定法(自學(xué)

18、) 沉淀滴定法以沉淀滴定反應(yīng)為基礎(chǔ)的 滴定分析法 適合沉淀滴定的沉淀反應(yīng),必須具備下列條件:1.反應(yīng)定量完成,且沉淀的溶解度要??;2.反應(yīng)速度要快,不易形成過飽和溶液;3.有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定滴定終點(diǎn);4.沉淀的吸附現(xiàn)象,不影響滴定終點(diǎn)的確定。 第三十七張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5目前,應(yīng)用較多的是生成難溶性銀鹽的沉淀反應(yīng),如: Ag+ + Cl= AgCl;Ag+ + Br= AgBrAg+ + SCN= AgSCN;以這類反應(yīng)為基礎(chǔ)的沉淀滴定分析方法稱為銀量法。 沉淀反應(yīng)可作為滴定分析的很少,這是因?yàn)椋?很多沉淀沒有固定組成 有共沉淀或繼沉淀現(xiàn)象 有些沉淀溶解度較

19、大,反應(yīng)不完全 有些沉淀速度較慢第三十八張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5銀量法又根據(jù)所用指示劑的不同,以創(chuàng)立者的名字命名為:莫爾法(Mohr)佛爾哈德法 (Volhard)法揚(yáng)司法(Fajans)第三十九張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5 滴定反應(yīng): Ag+ + Cl- = AgCl (白)指示終點(diǎn)反應(yīng): 2Ag+ CrO42- = Ag2CrO4 (磚紅色) K2CrO4用量(c):510-3mol.L-1量大,易使終點(diǎn)提前,產(chǎn)生負(fù)誤差。量小,AgNO3量要多,產(chǎn)生正誤差。一、莫爾法鉻酸鉀指示劑法滴定條件:原理:第四十張,PPT共四十九頁,創(chuàng)

20、作于2022年6月2022/8/5pH: 6.5-10.52CrO42- + 2H+ Cr2O72 -+ H2O pH10.5 易出現(xiàn)Ag2O2Ag+2OH- Ag2O+H2O故適宜的酸度范圍為: pH6.5-10.5第四十一張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5滴定時(shí)應(yīng)劇烈搖動(dòng)盡量使AgCl吸附的Cl-及時(shí)釋放出來。 只適于用AgNO3直接滴定Cl-或Br-和CN- 若滴I-(或SCN-),則AgI吸附I-嚴(yán)重 若Cl-滴AgNO3,則Ag+先與CrO42-反應(yīng),無 法指示終點(diǎn)。應(yīng)用范圍:第四十二張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/8/5二、佛爾哈德法鐵銨礬指示劑法原理: 滴定反應(yīng):SCN- + Ag+ = AgSCN(白色)指示終點(diǎn)反應(yīng):SCN- +Fe3+ = Fe(SCN)2+ (血紅色) 滴定條件:強(qiáng)酸下,H+0.1-1mol.L-1劇烈搖動(dòng)第四十三張,PPT共四十九頁,創(chuàng)作于2022年6月2022/

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