滴定分析方法与检测技术之氧化还原滴定法
氧化还原滴定法的原理

氧化还原滴定法的原理氧化还原滴定法是一种常用的分析化学方法,它通过测定被测物质与氧化还原试剂之间的氧化还原反应来确定被测物质的含量。
在实际应用中,氧化还原滴定法被广泛应用于医药、环境监测、食品安全等领域,具有操作简便、准确性高的特点。
氧化还原滴定法的原理基于氧化还原反应。
在这种反应中,氧化剂与还原剂之间发生电子的转移,从而使得氧化剂自身被还原,还原剂自身被氧化。
在滴定过程中,通过加入适量的氧化还原试剂,使得被测物质与试剂发生氧化还原反应,从而确定被测物质的含量。
氧化还原滴定法的关键在于选择适当的氧化还原试剂。
常见的氧化还原试剂包括高锰酸钾、碘量法、过碘酸盐滴定法等。
这些试剂在滴定过程中能够与被测物质发生明显的氧化还原反应,从而实现对被测物质含量的准确测定。
在进行氧化还原滴定法时,需要注意滴定条件的选择。
滴定条件包括溶液的浓度、滴定剂的添加速度、滴定终点的判定等。
这些条件的选择对于滴定结果的准确性有着重要的影响。
通常情况下,滴定条件的选择需要根据被测物质的性质和滴定试剂的特点来确定。
此外,氧化还原滴定法在实际应用中还需要考虑滴定终点的判定。
滴定终点是指滴定反应达到了完全的状态,此时试剂的添加量与被测物质的摩尔量成为化学计量比。
滴定终点的判定通常通过指示剂或者仪器来实现,其中指示剂可以根据颜色的变化来判断滴定终点是否已经达到。
总之,氧化还原滴定法是一种重要的分析化学方法,它通过测定被测物质与氧化还原试剂之间的氧化还原反应来确定被测物质的含量。
在实际应用中,选择适当的氧化还原试剂、滴定条件的合理选择以及滴定终点的准确判定是保证滴定结果准确性的关键。
希望本文的介绍能够帮助读者更深入地了解氧化还原滴定法的原理和应用。
分析化学 第五章 氧化还原滴定法

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另一方面,在HCl溶液中除Fe3+、Fe2+外,三价铁还以 Fe(OH)2+、FeCl2+、FeCl2+、FeCl4-、FeCl63-等存在形式, 而二价铁也还有Fe(OH)+、FeCl+、FeCl3-、FeCl42-等存在形 式。若用cFe(Ⅲ)、cFe(Ⅱ)分别表示溶液中三价铁Fe(Ⅲ)和二价 铁Fe(Ⅱ)各种存在形式的总浓度,则:
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式中:EOx/Red——氧化态Ox还原态Red电对的电极电位; Eθ Ox/Red——标准电极电位; aOx、aRed——氧化态Ox及还原态Red的活度,离子的活 度等于浓度c乘以活度系数γ,a=γc; R——摩尔气体常数,8.314 J· mol-1· K-1; T——热力学温度; F——法拉第常数,96 485 C· mol-1; n——半反应中电子的转移数。 将以上数据代入式中,在25℃时可得:
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分析中,要求氧化还原反应必须定量、迅速地进行,所以 对于氧化还原反应除了从平衡观点来了解反应的可能性外, 还应考虑反应的速率。下面具体讨论影响氧化还原反应速 率的因素。 1. 浓度对反应速率的影响 在一般情况下,增加反应物质的浓度可以加快反应速 率。例如,在酸性溶液中重铬酸钾和碘化钾反应:
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现以在1 mol· L-1H2SO4溶液中,用0.1000 mol· L1 Ce(SO ) 标准溶液滴定20.00 mL 0.1000 mol· L 4 2 1FeSO 为例,讨论滴定过程中标准溶液用量和电极 4 电位之间量的变化情况。
滴定反应式:
两个电对的条件电极电位:
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分析化学 氧化还原滴定法

a 与 C的关系为:
aOx
Ox
Ox
C Ox Ox Ox
aRed
Red
Re d
C Red Red Red
-活度系数 -副反应系数
Ox / Re d
Ox / Re d
RT ln γOx Red cOx nF γ c Red Ox Red
Ox / Re d
RT ln γOxRed
Red
增大,
0
值增大。
Eg. 2Fe3+ + 2I = I2 + 2Fe2+
Fe3+ + e = Fe2+ φFe3+/Fe2+ =0.771V I2 + 2e = 2I- ΦI2/I- =0.54V
例如,用间接碘量法测定Cu2+时,反应为
2Cu2 4I
2CuI I2
若试液中有Fe3+共存时,Fe3+也可以氧化I-生成I2,
0' 0 0.059lg OxRed
n
Red Ox
从条件电位的定义式知道,影响条件电位的因素 就是影响电对物质的活度系数和副反应系数的因素。
主要包括:盐效应 酸效应 生成沉淀 生成配合物
活度系数 副反应系数
1.盐效应:溶液中的电解质浓度对条件电位 的影响作用。
电解质浓度 离子强度 活度系数
*以标准氢电极为参照电极的相对值。
2、书写Nernst方程式时注意的问题:
(1)固体、溶剂的活度为1mol/L;
(2)气体以大气压为单位;
(3)如果半电池中除了氧化态和还原态外, 还有其他组分如:H+、OH参加, 活度也要包 括到Nernst方程式中;
第十一章氧化还原滴定法

第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼗⼀章氧化还原滴定法第⼀节氧化还原反应⼀、氧化还原反应氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析⽅法,⽤于测定具有氧化性和还原性的物质,对不具有氧化性或还原性的物质,可进⾏间接测定。
上述的三个化学反应⽅程式中1和3中有元素的化合价发⽣了变化,我们把有这种现象的化学⽅程式的反应称为氧化还原反应。
1. 标志:元素化合价发⽣变化。
2. 定义:发⽣电⼦的转移(电⼦的得失或电⼦对的偏转)的反应,称为氧化还原反应。
3. 规律:升失电⼦总数相等。
练习:判断下列化学反应是否是氧化还原反应1. 2H2O === H2↑+ O2↑2. 2Na+ Cl2 === 2NaCl3. Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑⼆、常见的氧化剂和还原剂1.过氧化氢纯净的过氧化氢是⽆⾊粘稠液体,可与⽔以任意⽐例混合,汽⽔溶液称双氧⽔,过氧化氢受热、遇光,接触灰尘易分解⽣成⽔和氧⽓。
2H2O2 === 2H2O+ O2↑因此过氧化氢具消毒杀菌的作⽤。
医学上常⽤质量分数为0.03的过氧化氢⽔容易作为外⽤消毒剂,清晰创⼝。
市售过氧化氢的质量分数为0.3,有较强的氧化性,对⽪肤有很强的刺激作⽤,使⽤时要进⾏稀释。
2.⾼锰酸钾医学上成为P.P,为深紫⾊有光泽的晶体。
易溶于⽔,⽔溶液的颜⾊根据⾼锰酸钾的含量的多少可有暗紫红⾊到鲜红⾊。
⾼锰酸钾是强氧化剂,医学⽣常⽤其稀释液作为外⽤消毒剂。
3.硫代硫酸钠常⽤的是硫代硫酸钠晶体(带有5个结晶⽔)俗称海波。
它是⽆⾊晶体,易溶于⽔,具有还原性。
苏打:Na2CO3⼩苏打:NaHCO3⼤苏打:Na2S2O3·5H2O硫代硫酸钠在照相术中常⽤作定影剂,医学上可⽤于治疗慢性荨⿇疹或作解毒剂。
第⼆节⾼锰酸钾法⼀、原理(⼀)⾼猛酸钾法的原理在强酸性溶液中,以⾼锰酸钾为滴定液,直接或间接测定还原性或氧化性物质含量的氧化还原滴定法。
终点前:过氧化氢郭亮,随着滴定的进⾏,过氧化氢越来越少。
氧化还原滴定法(共52张PPT)

lgK(1 2)n1n2n
0.059
差值越大, 反应越完全
一般认为: º或 f 应有0.4V以上
影响 K 值的因素:
① n1 n2
② 1º~ 2º
注意:
① n1 n2 最小公倍数
② K ~ º K ~ f
五、滴定反应对平衡常数的要求
①当n1=n2=1时,两电对条件电势差大于
②当n1=n2=2时,两电对条件电势差大于 ③当n1≠n2时,
1
n [R]ed n [R] ed 酸度: H2SO4介质,控制~1mol/L
1
1
0 .0592
2
2
2
这些关于 Ep的讨论都是指对称电对
低—反应慢, 高—H2C2O4分解
邻二氮菲 - 亚铁
[O]x n [O]x n 0 .059 10 Cl- + 2 MnO4- + 16 H+ == 5 Cl2 + 2 Mn2+ + 8 H2O
O/R xe d O/R xe+d0n .0l5 ga a9 R Oexd
O/xRedO/xRed+0n .05lg9[[R Oexd]]
gg aa Ox/Red
Ox/Red
+ 0.059 lg( n
Ox Red
c Red Ox ) c Ox Red
三、条件电极电势
gg a a O /R xe d O /R xe + 0 dn .l0g5 R O (e 9 x R O d c c e R O xd e )xd
二苯胺磺酸钠
0.84V 如何选择?
另:
指示剂校正
第五节 氧化还原滴定前的预处理
目的:将被测物预先处理成便于滴定的形式
氧化还原滴定法

氧化还原滴定法化学反应按其本质可分为氧化还原反应和非氧化还原反应两大类。
在工农业生产中运用氧化还原反应的地方非常多,如金属的冶炼;利用电解精练生产铜、镍;利用电镀来获得金属镀层防止金属的锈蚀;制药工业用来制备原料药和进行药品的分析等等;都是运用了氧化还原的原理,本章重点学习氧化还原滴定法。
5.1 氧化还原滴定法概述氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的一类滴定分析方法,是滴定分析中应用较广泛的分析方法之一。
氧化还原反应不同于酸碱、沉淀和配位等以离子结合的反应,它是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。
在氧化还原反应中,失去电子的物质称为还原剂,得到电子的物质称为氧化剂。
还原剂失去电子后生成与之对应的氧化剂;氧化剂得到电子后生成与之相对应的还原剂。
氧化剂得到的电子数等于还原剂失去的电子数。
所以说,氧化还原反应的实质就是电子的得失。
例如:在实际应用中,氧化还原反应不仅可直接测定具有氧化性和还原性的物质,还可间接测定本身不具有氧化还原性,但能与氧化剂或还原剂定量反应的物质;不仅能测定无机物,也能测定有机物,如用亚硝酸钠法直接测定芳香族伯胺和仲胺类化合物含量的方法。
所以说氧化还原滴定法是滴定分析中十分重要的方法。
5.1.1氧化还原滴定法的分类根据配制标准溶液所用氧化剂的不同可分为:1. 高锰酸钾法是以高锰酸钾为标准溶液,在酸性溶液中测定还原性物质含量的方法。
2. 碘量法是以碘为氧化剂,或以碘化物为还原剂,进行氧化还原滴定的方法。
3. 亚硝酸钠法是以亚硝酸钠为标准溶液,在酸性溶液中直接测定芳香族伯胺和仲胺类化合物含量的方法。
除上述方法外,还有铈量法、溴酸盐法、高碘酸钾法、重铬酸钾法等。
本章主要介绍高锰酸钾法和碘量法。
5.1.2氧化还原反应的速度氧化还原反应机理较复杂,反应常常是分步进行的,反应速度通常比较慢。
甚至有许多氧化还原反应从反应完全程度上看是可行的,而实际上却因为反应速度太慢不能用于滴定分析。
简述酸碱滴定法和氧化还原滴定法的异同点。

简述酸碱滴定法和氧化还原滴定法的异同点。
酸碱滴定法和氧化还原滴定法是两种重要的分析技术,它们在分析和检测化学强度方面起着重要的作用。
两种技术在很多方面是相似的,但也有很多不同之处,本文将对其异同点进行简要介绍。
一、酸碱滴定法
酸碱滴定法是比较流行的一种定量分析技术,它首先在实验中用酸碱用滴定液进行滴定反应,然后通过实验中酸碱浓度的变化,从而计算出分析样品中物质的浓度。
酸碱滴定法简单可靠,因此广泛应用于工业、农业等领域。
二、氧化还原滴定法
氧化还原滴定法也是一种重要的分析技术,它的原理是通过检测滴定液中的氧化还原物质的浓度,从而计算出分析样品中物质的浓度。
氧化还原滴定法可用于检测许多浓度较低的物质,比如化学反应的终点等。
三、异同点
(1)相同点
两种技术都是通过检测滴定液中物质的浓度,并计算出样品中物质的浓度来实现分析目的。
(2)不同点
①在滴定反应方面,酸碱滴定法是用酸碱进行滴定反应,而氧化还原滴定法是用氧化还原物进行滴定反应。
②在应用方面,酸碱滴定法用于检测较高浓度的物质,而氧化还
原滴定法用于检测较低浓度的物质。
四、总结
酸碱滴定法和氧化还原滴定法是两种分析技术,它们在滴定反应和应用方面有所不同,但是它们都是通过检测物质浓度,从而计算出分析样品中物质浓度的方法,并广泛应用于工业、农业等领域。
分析化学第七讲:氧化还原滴定法

分析化学第七讲:氧化还原滴定法分析化学第七讲:氧化还原滴定法在化学分析领域中,氧化还原滴定法是一种常用的定量分析方法。
本篇文章将深入探讨氧化还原滴定法的原理、实验操作流程、应用领域以及优缺点,帮助读者更好地理解和掌握这一分析技术。
一、氧化还原滴定法的基本原理氧化还原滴定法是以氧化剂和还原剂之间的反应为基础,通过滴定计量氧化还原反应的进程来确定待测物质的含量。
其中,氧化剂是指能够夺取电子的物质,而还原剂则是指能够提供电子的物质。
在特定的实验条件下,氧化剂和还原剂的反应速率是恒定的,因此,通过滴定可以精确计算出反应物的量。
二、氧化还原滴定法的实验流程1、准备试样和试剂:选择合适的试样,准备相应的氧化剂、还原剂和指示剂。
2、滴定前的预处理:对试样进行适当的预处理,以便进行氧化还原反应。
3、滴定操作:将试样与氧化剂混合,观察反应进程,记录滴定开始至结束的时间。
4、数据记录与计算:根据实验数据计算出试样中待测物质的含量。
5、重复实验:为了确保实验结果的准确性,可能需要重复进行滴定操作。
三、氧化还原滴定法的应用领域氧化还原滴定法在许多领域都有广泛的应用,如环境保护、化工、食品、医药等。
例如,在环境保护中,可以运用该方法测定水体中的铁离子、锰离子等重金属离子的含量;在化工领域,可以用于测定原料、中间产物和最终产品的含量。
四、氧化还原滴定法的优缺点1、优点:(1) 适用范围广:氧化还原滴定法可用于测定多种物质,包括无机物和有机物。
(2) 精确度高:由于氧化还原反应的速率容易控制,因此该方法的测量精度较高。
(3) 可重复性好:多次实验的结果之间的一致性较好。
2、缺点:(1) 对实验条件要求较高:某些氧化还原反应需要在特定的实验条件下进行,如温度、压力、pH值等,对实验设备的要求较高。
(2) 反应速度较慢:某些氧化还原反应的速率较慢,需要较长的滴定时间。
(3) 干扰因素较多:例如,试样中的杂质可能会干扰氧化还原反应的进行,从而影响测量结果。
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亚甲蓝
0.36
二苯胺磺酸钠
0.84
邻苯氨基苯磺酸
0.89
邻二氮菲亚铁
1.06
蓝绿色 紫红色 紫红色 浅蓝色
无色 无色 无色 红色
指示剂选择的原则:指示剂变色点电位值处于体系的滴定
突跃范围内。 即
'
Sp
In
/V /V
Ce4+滴定Fe2+的滴定曲线
1.5
1.3
1.26
1.1 A 1.06
0.9
增大反应物的浓度
升高溶液的温度
使用催化剂
(三)滴定曲线与指示剂
滴定曲线:以电极电位值为纵坐标,加入的滴定液体积 (滴定百分率)为横坐标作图。
/V /V
1.5
1.3
1.26
1.1
1.06
0.9
0.86
0.7
0.5
T%
0 50 100 150 200
Ce4+滴定Fe2+的滴定曲线
0.8
0.6
0.52
I2 + 2S2O32-
2I- + S4O62- (加水稀释→弱酸性)
Cr2O721
3I2
6S2O326
6n n K2Cr2O7
Na2S2O3
间接碘量法——近终点加入(终点:蓝色消失)
变色原理:
I2(过量)+ I-
I3-
(与淀粉形成深蓝色配合物)
注:间接碘量法中淀粉指示剂过早加入,强烈 吸附I2, 会造成终点拖后。
2. 间接碘量法误差的主要来源
• 1)室温
碘的挥发 碘离子的氧化
• 2)加入过量的KI,在碘量瓶中进行
• 3)密封,避光
• 4)快滴慢摇
• 5)控制酸度:中性或弱酸性
• 6)除去催化性杂质(NO2-,Cu2+)
3. Na2S2O3溶液的配制与标定
1) 配制:间接配制法
不稳定原因
a.水中溶解的CO2易使NaS2O3分解
S
2O
2 3
-
+
CO2
+
H2O → HSO3- + HCO3-+ S↓
b
.
空
气
氧
化
:
2
S2
O
2 3
-
+
O2
→
S
O
2 4
精密称取样品S克→用蒸馏水溶解(加稀HAc)→加淀粉指示 剂→用I2标准液直接滴定至浅蓝色,即为终点
滴定方式: 直接滴定
滴定条件: 弱酸性
滴定液: 碘标准溶液 指示剂: 淀粉
被测物:(还维原生性素物C质)
1)直接碘量法
滴定方式: 直接滴定
滴定液: 碘标准溶液
指示剂: 淀粉
’ ’ 0.5355 V I-3 / I-
-
+
S↓
c.水中微生物作用:
S
2O
23
→Na2SO3
+
S↓
✓配 制 方 法 : 煮 沸 冷 却 水 , 加 入 N a C O 3 使 p H = 9 ~ 1 0 , 放 置7~8天,过滤。
2)标定 ---K2Cr2O7基准物质标定法
Cr2O72-+ 6I- (过量)+ 14H+
2Cr3++ 3I2 + 7H2O(酸度高)
01 碘量法 02 亚硝酸钠法 03 高锰酸钾法
(一)基本原理
利用I2的弱氧化性与较强还原剂作用和 I-的还原性与氧化剂作用,建立的滴定 分析方法。
I2+2e = 2II3-+2e = 3I-
I2 / I
0.5345V
I
3
/
I
0.5355V
直接碘量法
间接碘量法
1)直接碘量法
维生素C含量测定:
滴定分析方法与检 测技术 ---氧化还原滴定法
主讲:李咏梅
1 酸碱滴定法
2
第四章
3
氧化还原滴定法 沉淀滴定法
4 配位滴定法
第二节 氧化还原滴定法
重点
能说出各类型氧化还原滴定 法的滴定条件及各自的特点。
能认识各类氧化还原滴定法 所用的指示剂
氧化还原滴定法
l 氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的 滴定分析方法。 l应用对象:氧化性或还原性物质 非氧化还原性物质 (能定量与氧化剂或还原剂间接反应)
0.4
0.32
0.2
0.23
0
T%
0 50 100 150 200
Fe3+滴定Sn2+的滴定曲线
指示剂
01
02
03
04
05
自身指示剂 特殊指示剂 外指示剂 不可逆 氧化还原
(KMnO4)
(淀粉) (淀粉-KI试纸) 指示剂 指示剂 (溴酸钾法)(亚甲蓝)
常见氧化还原指示剂
指示剂
颜色变化
氧化型
还原型
精密称取试样于碘量瓶中,加准 确过量的碘滴定液,加入醋酸溶 液,待反应完全后用硫代硫酸钠 标准溶液滴定剩余的碘,近终点 时加淀粉指示剂,继续滴定至蓝 色刚好消失即为终点
滴定液: Na2S2O3标准溶液
Na2S2O3和I2标准溶液
滴定条件: 弱酸性
弱酸性
指示剂: 淀粉
淀粉
被测物: 氧化性物质
还原性物质
2)间接碘量法
滴定方式
置换滴定
滴定液 指示剂 被测物
滴定条件 终点颜色
Na2S2O3标准溶液 淀粉
氧化性物质,例: Cr2O72 、ClO- 等 ’ ’ 0.5355 V
I-3 / I-
弱酸性、中性 蓝色消失
剩余滴定
Na2S2O3和I2标准溶液 淀粉
还原性物质,例: Na2S2O5 、葡萄糖等
’ ’ 0.5355 V I-3 / I-
一、氧化还原滴定法概述 氧化还原滴定法的分类 加快氧化还原反应速率的方法 滴定曲线与指示剂
(一) 氧化还原滴定法的分类
根据氧化剂滴定液的不同分:
A
碘量法
亚硝酸
B
钠法
铬酸
D
钾法
E
铈量法高Βιβλιοθήκη 酸C钾法溴酸
F
钾法
(二)加快氧化还原反应速率的方法
氧化还原反应的机制比较复杂,反应速率普遍较慢, 为使反应达到滴定分析定量迅速的要求,通常采用, 以下方法加快反应速率:
强还原性物质,例:Sn2+,S2O32被测物: SO32-,维生素C等
滴定条件:弱酸性、中性、弱碱性(pH<9)
终点颜色: 蓝色出现
漂白粉中有效氯的测定
焦亚硫酸钠的含量测定
在漂白粉中加入过量的KI,随后用 硫酸酸化溶液于暗处反应,反应完 全后加水稀释,生成的I2用Na2S2O3 标准溶液滴定,近终点时加淀粉指 示剂 ,继续滴定至蓝色消失即为终 点。
弱酸性、中性 蓝色消失
思 考:
1)直接碘量法与间碘量法用什么作指示剂? 2)这两种方法的终点颜色相同吗? 3)指示剂是在滴定开始前加入吗? 正确答案:1)淀粉
2)不同,直接碘量法是蓝色出现;间接碘量 法是蓝色消失。 3) 直接碘量法是滴定前加入;间接碘量法 是近终点时加入。
直接碘量法——滴定前加入(终点:蓝色出现)
0.86
0.7
0.5
T%
0 50 100 150 200
Fe3+滴定Sn2+的滴定曲线
0.8
0.6
0.52
0.4
C 0.32
0.2
0.23
0
T%
0 50 100 150 200
A ( 1.06)邻二氮菲亚铁 B (0.89) 邻苯氨基苯磺酸 C (0.36) 亚甲蓝
请选择合适的指示剂?
二、常用的几种氧化还原滴定法