分析化学13.doc
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掌握两个公式1.条件平衡常数的计算公式:lgK??(?1????2)n1n20.059???(?1????2)n??0.0592.氧化还原反应进行完全的判别式:????1??2?0.4VO?O?§6-3氧化还原反应的速率及教学内容§6-4titrimetricanalysis§6-5§6-6影响因素氧化还原滴定曲线及终点的确定氧化还原滴定法中的预处理高锰酸钾法6-3氧化还原反应的速率及其影响因素根据两电对的φθ′可以判断氧化还原反应进行的方向和程度,当△φθ′≥0.4V时,反应可以进行完全。这说明了氧化还原反应进行的可能性,但不能说明氧化还原反应速率的快慢。实际上,还应从ν来考虑反应进行的现实性。一、氧化还原反应的速率如:水中溶解氧O2+4H++4e=2H2Oφθ=1.23V应该很容易氧化一些较强的还原剂.Sn4++2e=Sn2+φθ=0.15V但SnCl2在水溶液中却有一定的稳定性。说明它们之间的反应速率比较慢。原因:1.氧化剂和还原剂之间电子转移会遇到很多阻力(溶剂分子、配位体及静电排斥力);2.由于价态的变化,不仅原子和离子的电子层结构会发生改变,化学键性质和物质的组成也会发生变化,如Cr2O72Cr3+;3.反应是分步进行的,有一系列的中间步骤。二、影响反应速率的因素氧化还原反应速率除与氧化剂和还原剂的性质:电子层结构,反应历程等内因有关外。还要受到外界条件的影响:1.反应物浓度浓度↑,反应速率↑6I-+Cr2O72–+14H+═3I2+2Cr3++7H2O酸度影响更大,但要适宜。此例中:[H+]=0.8~1mol/L2、温度:对多数反应,升高温度可加快反应速率2MnO4-+5C2O42+16H+75~85℃===2Mn2++10CO2+8H2O易挥发的I2,易被氧化的Sn2+,Fe2+等不宜升温.3.催化剂4.诱导作用改变反应过程,降低反应的活化能;由于一种氧化还原反应的发生而促进另一种氧化还原反应进行的现象。例如:高锰酸钾法测定铁的主要反应是:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O(诱导反应)如果在HCl溶液中进行,测定结果偏高,这是因为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2+8H2O(受诱反应)部分MnO4-用于氧化Cl-了,所以结果偏高。避免:向溶液中加入过量的Mn2+。一方面使Mn(Ⅶ)迅速Mn(Ⅲ),另一方面降低了Mn3+/Mn2+电对的电位,使Mn(Ⅲ)只与Fe2+起反应,Cl-不被氧化。§6-4氧化还原滴定曲线及终点的确定一、氧化还原滴定曲线滴定过程中存在着滴定剂电对和被滴定物电对:n2Ox1+n1Red2=n2Red1+n1Ox2随着滴定剂的加入,氧化形和还原形的浓度逐渐改变,溶液的性质(电极电位)不断发生变化,在化学计量点附近有一个突跃。这种电位改变的情况可用滴定曲线来表示。化学计量点前,常用被滴定物(量大)电对进行计算;化学计量点后,常用滴定剂(量大)电对进行计算.例如:0.1000mol·-1Ce(SO4)2溶液滴定20.00mL0.1000Lmol·-1Fe2+溶液(1.0mol·-1H2SO4中)LL滴定反应:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+??′Ce4+/Ce3+=1.44V;??′Fe3+/Fe2+=0.68V每加入一定量滴定剂,反应达到一个新的平衡,此时两个电对的电极电位相等:?Fe'o3?2?/Fe?0.059lgcFe3?cFe2???ce4?/ce3??0.059lg'occe4?cce3?(1)化学计量点前滴定加入的Ce4+几乎全部被Fe2+还原成Ce3+,Ce4+的浓度极小.根据滴定百分数,由铁电对来计算电极电位值。滴定至99.9%时,溶液电位:?Fe3?/Fe2???Fe3?/Fe2??O?0.059n2lgcFe3?cFe2??0.68?0.059lg99.90.1=0.86V滴定至50%时?Fe3???Fe2????0.68V(2)化学计量点时?sp??CeO?4?/Ce3????0.059n1lgcCe4?cCe3???Fe3?/Fe2??cCe4?cCe3?O?0.059n2lgcFe3?cFe2?n1?sp?n1?Ce4?/Ce3??0.059lgn2?sp?n2?Fe3?/Fe2??0.059lg??cFe3?c