山东大学期末考试复习-水分析化学[第五章氧化还原滴定法]山东大学期末考试知识点复习.doc

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1、山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习第五章氧化还原滴定法一、氧化还原平衡氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析法。广泛地用于水质分析中，例如水中溶解氧(DO)、高锰酸盐指数、化学需氧量(COD)、生物化学需氧量(BOD520)及饮用水中剩余氯、二氧化氯的分析。1．氧化还原反应的特点(1)氧化还原反应是基于电子转移的反应，反应机理复杂，常伴随有副反应，且反应条件不同，反应不同。(2)氧化还原反应常常是分步进行的，需一定的时间才能完成，因而反应速率较慢。2．条件电势山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习φθ'称为条件电极电势。条件电极电势反

2、映了离子强度与各种副反应影响的总结果。一般情况下，溶液中的离子强度的影响远较副反应为小，故一般在溶液中有副反应存在的情况下，忽略离子强度的影响，即γOx＝γRed＝1，只考虑副反应系数aOx，aRed。引入条件电势后，能斯特方程表示成对于有H+及OH一参加的氧化还原电对，因酸度的影响已包括在ψθ'中，因此用能斯特方程计算电对的电势时，H+及OH一便不出现在公式中。3．氧化还原平衡常数氧化还原进行的程度，由氧化还原平衡常数来衡量。平衡常数可以用有关电对的标准电势或条件电势求得。山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习由上式可见，条件平衡常数K'与两电对

3、的条件电势的差值及有关反应中的电子转移数n有关。对于某一氧化还原反应，n为定值。两电对的条件电势差值越大，其反应的条件平衡常数K'越大，反应进行得越完全。若设反应的完全程度99．9％，则达到化学计量点时，有4．氧化还原反应的速度氧化还原反应是基于电子转移的反应，多数不是基元反应，反应机理比较复杂，反应速度一般较慢。在滴定反应中，为了加快氧化还原反应的速度，通常采用提高反应物的浓度，升高反应温度，添加适当的催化剂以加快氧化还原反应的速度。二、氧化还原滴定原理1．氧化还原滴定曲线山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习在氧化还原滴定中，随着滴定剂的不断加

4、入，氧化态或还原态的浓度逐渐变化，其电对的电势也随之不断改变。以电对的电极电势变化为纵坐标，以滴定剂的加入量为横坐标，绘制曲线即为氧化还原滴定曲线。对于可逆电对，滴定开始后，体系中同时存在两个电对，在滴定过程中的任一点，达到平衡时，两电对的电势相等。因此，在滴定的不同阶段可选用便于计算的电对，按能斯特公式计算滴定过程中体系的电势。滴定开始至化学计量点之前，体系电势按被滴定物质电对计算。化学计量点时，应联立两电对的能斯特公式求解电势。化学计量点后，滴定剂过量，体系电势按滴定剂电对来计算。山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习注：此式仅适用于同一物质在

5、反应前后系数相等的情况，如不相等则需校正。(4)计量点后此时溶液中剩余的Fe2+不易求得，故可用Ce4+／Ce3+电对来计算。根据计算出的数据，以Ce(SO4)2标准溶液加入量为横坐标，以ψ山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习值为纵坐标，绘制出氧化还原滴定曲线。2．氧化还原指示剂在氧化还原滴定法中，常用的指示剂有三类。(1)自身指示剂：利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示滴定终点到达，这种滴定剂或被滴定物质起着指示剂的作用，因此叫自身指示剂。(2)专属指示剂：有的指示剂本身并没有氧化还原性质，但它能与滴定体系中的氧化态，或还原态物质结合产生特

6、殊颜色，而指示终点。(3)氧化还原指示剂：这类指示剂的氧化态和还原态具有不同的颜色，当指示剂由氧化态变为还原态，或由还原态变为氧化态时颜色发生突变来指示终点。择指示剂时，应使指示剂的条件电势应尽量与反应的化学计量点电势一致，以减小终点误差。三、氧化还原滴定法及其应用氧化还原滴定法使用多种滴定剂，而各种滴定剂的氧化还原能力各不相同。一般根据其所采用的滴定剂进行分类，如高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法等，应用非常广泛，可直接或间接测定许多无机物和有机物。常用氧化还原滴定法的原理、特点及应用列于表5—1中。山东大学《水分析化学》期末考试知识点复习