第九章 氧化还原滴定的原理
基础化学-第九章_氧化还原反应与氧化还原滴定法
（二）氧化还原滴定法的分类
高锰酸钾法 碘量法 亚硝酸钠法 其他氧化还原滴定法
（三）氧化还原滴定的指示剂
由指示终点的原理不同可分为以下几类: 1）自身指示剂：利用滴定剂或被滴定物质本
身的颜色变化来指示终点，无须另加指示剂。例
如用KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液，滴定至化学计 量点后只要有很少过量的KMnO4(2×10-6 mol/L)就 能使溶液呈现浅红色，指示终点的到达。
E = 0.59V
E = 0.56V
由于KMnO4在强酸性溶液中E值较高，氧化能力
强，同时生成Mn2+接近无色便于滴定终点的观察， 高锰酸钾滴定多在强酸性溶液中进行，通常选用 0.5-1 mol/L H2SO4为介质。 优缺点： ① 自身指示剂 ② KMnO4氧化能力强，测定范围广 ③ 常含有少量杂质，滴定液不稳定
2）专属指示剂：物质本身不具有氧化还原 性，但它能与滴定剂和被滴定物质产生特殊的 颜色指示终点。 例如：碘量法中的指示剂（I2＋淀粉） I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+ 可溶性淀粉与I3-反应，生成深蓝色的化合物， 反应特效而灵敏，蓝色的出现或消失可指示终 点。
3）氧化还原指示剂
碘量法的主要误差来源，一是I2易挥发，二 是I-易被空气中的氧所氧化。 应采取措施： 1.为防止I2挥发：加入过量KI，KI与I2形成I3-，以增大
I2 的溶解度。并在室温下进行。滴定速度要适当，不要 剧烈摇动。滴定时使用碘量瓶。 2. 防止I-被空气中的O2氧化：可通过稀释来降低溶液的 酸度。避免阳光直接照射。 I- 与氧化物反应的时间不宜 过长。用Na2S2O3滴定I2 的速度可适当加快。
二、高锰酸钾法
氧化还原滴定
氧化还原滴定1．原理：以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质，或者间接滴定一些本身并没有还原性或氧化性，但能与某些还原剂或氧化剂反应的物质。
2．试剂：常见用于滴定的氧化剂有KMnO4、K2Cr2O7等；常见用于滴定的还原剂有亚铁盐、草酸、维生素C等。
3．指示剂：氧化还原滴定的指示剂有三类：(1)氧化还原指示剂。
(2)专用指示剂，如在碘量法滴定中，可溶性淀粉溶液遇碘标准溶液变蓝。
(3)自身指示剂，如高锰酸钾标准溶液滴定草酸时，滴定终点为溶液由无色变为浅红色。
4．实例(1)Na2S2O3溶液滴定碘液原理：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI。
指示剂：用淀粉作指示剂，当滴入最后一滴Na2S2O3溶液后，溶液的蓝色退去，且半分钟内不恢复原色，说明到达滴定终点。
(2)酸性KMnO4溶液滴定H2C2O4溶液原理：2MnO－4＋6H＋＋5H2C2O4===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O。
指示剂：酸性KMnO4溶液本身呈紫色，不用另外选择指示剂，当滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后，溶液由无色变浅红色，且半分钟内不退色，说明到达滴定终点。
典例分析1．某学习小组用“间接碘量法”测定某CuCl2晶体试样的纯度，试样不含其他能与I－发生反应的氧化性杂质，已知：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，I2＋2S2O2－3===S4O2－6＋2I－。
取m g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3标准溶液滴定，部分实验仪器和读数如图所示。
下列说法正确的是()A．试样在甲中溶解，滴定管选乙B．选用淀粉作指示剂，当甲中溶液由蓝色变为无色时，即达到滴定终点C．丁图中，滴定前滴定管的读数为a－0.50 mLD．对装有标准液的滴定管读数时，滴定前后读数方式如丁图所示，则测得的结果偏小答案D解析A项，甲中盛装的是含有I2的溶液，则滴定管中盛装的为Na2S2O3标准溶液，该溶液显碱性，应选用碱式滴定管(丙)，不正确；B项，溶液变色且经过30 s左右溶液不恢复原来的颜色，视为滴定终点，不正确；C项，滴定管“0”刻度在上端，故滴定前的读数为a＋0.50 mL，不正确；D项，滴定后俯视读数，将导致读数偏小，故测得的结果偏小，正确。
氧化还原滴定法测定物质含量双氧水含量的测定(定量化学分析课件)
于暗处放置两周， 用已处理过的4号 玻璃滤锅过滤。 贮存于棕色瓶中。
玻璃滤锅的处理 是指玻璃滤祸在 同样浓度的高锰 酸钾溶液中缓缓 煮沸5min。
高锰酸钾标准滴定溶液的配制与标定
称取KMnO43.3g于 1000mL烧杯中
滤液贮存于棕
色试剂瓶
加水 1050mL
暗处 静置 2周
G4玻璃砂 心漏斗过滤
高锰酸钾：一种强氧化剂 标准溶液：KMnO4标准溶液 指示剂： 自身指示剂
KMnO4
2.反应原理是什么？
酸碱性对滴定反应的影响
➢ 强酸性 (pH≤1)
MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O ➢ 弱酸性、中性、弱碱性
MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH➢ 强碱性(pH>14)
（3）条件电极电势
能斯特方程 电对电势 氧化还原反应
aOx+ne=bRed
EOx/Red =
E +
2.303RT nF
lg
aaOx abRed
Ox1 + Red2 = Red1+Ox2
由电对电势EOx/Red大小判断反应的方向
条件电势：特定条件下，cOx=cRed= 1mol·L-1 或浓度比为1时电对的实际电势，用E 反应了离子强度及各种副反应影响的总结果，与介质条件和温度有关。
c
1 5
KMnO 4
m
V 1
1000
V M 2
式中:
m — 草酸钠的质量的准确数值，单位为克(9);
V1 — 高锰酸钾溶液的体积的数值，单位为毫升(mL) ; V2 — 空白试验高锰酸钾溶液的体积的数值，单位为毫升(mL); M —草酸钠的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔(g/mol）[M (Na2C2O4)=66.999]。
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。
《化学中常用的实验方法》氧化还原滴定
《化学中常用的实验方法》氧化还原滴定《化学中常用的实验方法——氧化还原滴定》在化学的广阔领域中，实验方法犹如一把把神奇的钥匙，帮助我们打开物质世界的奥秘之门。
其中，氧化还原滴定作为一种重要的定量分析方法，具有广泛的应用和重要的意义。
氧化还原滴定的原理基于氧化还原反应。
在这种反应中，电子在反应物之间转移，导致元素的氧化态发生变化。
通过准确控制反应条件和使用适当的指示剂，我们可以确定反应中物质的含量。
要进行氧化还原滴定，首先得准备好所需的试剂和仪器。
试剂方面，通常需要标准溶液和待测溶液。
标准溶液是已知浓度的溶液，用于滴定待测溶液。
常见的标准溶液有高锰酸钾溶液、重铬酸钾溶液等。
而待测溶液就是我们想要知道其浓度的溶液。
仪器方面，滴定管是必不可少的。
滴定管分为酸式滴定管和碱式滴定管，具体使用哪种取决于溶液的性质。
酸式滴定管用于盛装酸性溶液、氧化性溶液，而碱式滴定管则用于盛装碱性溶液。
此外，还需要锥形瓶、移液管、容量瓶等辅助仪器。
在操作过程中，第一步是准确量取一定体积的待测溶液放入锥形瓶中。
然后，向锥形瓶中加入适当的指示剂。
指示剂的选择非常关键，它要能够在反应达到终点时发生明显的颜色变化，从而指示滴定的结束。
接下来，将标准溶液装入滴定管中，并调整液面至零刻度线。
然后，开始缓慢滴加标准溶液，同时不断搅拌锥形瓶中的溶液，以使反应充分进行。
在滴定过程中，要密切观察溶液的颜色变化。
当溶液的颜色发生突变，并在半分钟内不恢复原来的颜色时，就达到了滴定的终点。
此时，根据标准溶液的浓度和消耗的体积，就可以计算出待测溶液中物质的含量。
这个计算过程基于化学反应的计量关系，通过简单的数学运算就能得出结果。
氧化还原滴定的应用十分广泛。
例如，在环境监测中，可以用来测定水样中化学需氧量（COD），从而了解水体的污染程度。
在工业生产中，它可以用于检测原材料和产品中的各种成分含量，以保证产品质量。
在医学领域，也能用于测定血液、尿液等生物样本中的某些物质的含量，为疾病的诊断和治疗提供依据。
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。
第九章 氧化还原滴定法
第九章 氧化还原滴定法一 、内容提要本章讨论了氧化还原电对的电极电位计算，判断氧化还原反应次序的基本规则和氧化还原反应进行的程度，以及氧化还原滴定曲线和常用的指示剂，并重点阐述了碘量法和高锰酸钾法。
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础，以氧化剂或还原剂作为标准溶液得滴定分析方法。
当两个氧化还原电对的电极电位不相等时，一般来说，电位高的电对的氧化型可能氧化电位低的电对的还原型。
电对的电极电位可用Nernst 方程式计算：式中的E ox/Red 为电对Ox/Red 的电极电位，E 0ox/Red 为Ox/Red 的标准电极电位；n 为电对氧化还原半反应（半电池反应）中转移的电子数；a ox ，a Red 为电对Ox/Red 氧化型和还原型的活度。
当考虑离子强度和副反应对电对的影响，以浓度C 代替活度进行电极电位的计算时，应采用下式：式中'0Re ,dOx E 为电对Ox/Red 的条件电极电位，亦称克式量电极电位或式量电极电位。
当无电对的'0Re ,dOx E 时，可用下式对电对的电极电位进行计算：（近似式） 式中[Ox]，[Red] 为电对Ox/Red 氧化型和还原型的平衡浓度。
判断氧化还原反应次序的基本规则是：电极电位相差最大的两电对的氧化型、还原型首先进行反应。
氧化还原反应进行的程度，可通过下式进行定性的判断：(25℃) Oxdd Ox d Ox a a nF RT E E Re 0Re ,Re ,log 303.2-=Oxdd Ox d Ox C C nF RT E E Re '0Re ,Re ,log 303.2-=][][Re lg 05915.00)Re ,()Re ,(Ox d n E E d Ox f d Ox f -=059.0log '0E m n K ∆⨯=式中的n ，m 为氧化还原半反应中转移的电子数；'0E 为两电位的条件电极电位之差；K 为氧化还原反应的平衡常数。
氧化还原滴定法
在氧化还原反应中，物质失去电子或化合价升高的 过程叫做氧化；物质夺得电子或化合价降低的过程 叫做还原。失去电子的物质叫做还原剂，它本身被 氧化；夺得电子的物质叫做氧化剂，它本身被还原。 如上述反应中，Zn是还原剂；Cu2+离子是氧化剂。 氧化剂和还原剂有强弱之分，那么用什么方法来表 示氧化剂和还原剂的强弱?怎样可以判断一个氧化 还原反应是否能够进行?各种氧化剂和还原剂的氧 化还原的能力决定于该物质结构的内在因素，它的 强弱可用标准电极电位来表示。
(1)浓度的影响。
根据质量作用定律，当温度一定时，反应速度与各 反应物的浓度乘积成正比。所以在大多数情况下， 增加反应物的浓度，都能提高反应速度。例如，在 酸性溶液中，一定量的K2Cr2O7和KI反应： Cr2O72- +6I-+14H+ = 2Cr3+ +3I2+7H2O
增大I-的浓度或提高溶液的酸度，都可以使反 应速度加快。
2)等当点时 当加入硫酸铈溶液的量为100%，溶液 中的Fe2+和加入的Ce4+的毫克当量数相等，可以认 为两者作用完全，达到了等当点。在等当点时溶液 的电位为Eep表示，则：
Eep= E Fe3+/ Fe2+= E Ce4+/ Ce3+ E Fe3+/ Fe2+= 0.77+0.059 log（ [Fe3+]/ [Fe2+]） E Ce4+/ Ce3+=1.45+0.059 log（[Ce4+]/ [Ce3+]） 2Eep= 0.77+1.45+0.059 log（[Ce4+][Fe3+]/（[Ce3+] [Fe2+] 由于 [Ce4+][Fe3+]/（[Ce3+] [Fe2+] =1，log1=0， 故 Eep=（0.77+1.45）/2=1.11（V）
氧化还原滴定反应的基本原理
氧化还原滴定反应的基本原理氧化还原滴定反应是化学分析中一种常用的定量分析技术，其基本原理是基于氧化还原反应的定量关系。
本文将介绍氧化还原滴定反应的基本原理以及相关的实验步骤和注意事项。
一、基本原理氧化还原滴定反应是指通过氧化还原反应来测定待测物质的含量的方法。
在该方法中，滴定剂（称量准确的氧化剂或还原剂）与待测物质发生氧化还原反应，通过滴定剂的消耗量反推待测物质的浓度。
在氧化还原滴定中，滴定剂与待测物质反应的氧化还原反应滴定方程式通常表示为：滴定剂 + 待测物质→ 生成物该滴定反应需要借助指示剂来判断滴定剂与待测物质反应的终点。
指示剂是一种能够在溶液中发生明显变色的物质，其选择应满足以下条件：在滴定剂与待测物质反应之前，指示剂的颜色与滴定终点时的颜色相似；在滴定终点时，指示剂的颜色发生明显变化。
二、实验步骤1.准备工作：（1）将滴定剂溶液配制至所需浓度，并进行标定；（2）选择适当的指示剂，并确定其变色的范围。
2.操作步骤：（1）取一定体积的待测物样品，加入滴定瓶中；（2）加入少量的适当稀释液，使得待测物适于进行滴定；（3）加入几滴适当的指示剂，使得滴定过程中能够观察到颜色的变化；（4）用滴定管将滴定剂逐滴加入待测物样品中，同时轻轻摇晃滴定瓶，直到颜色发生明显变化；（5）记录滴定剂的消耗量，计算得到待测物的浓度。
三、注意事项1.滴定剂与待测物质的反应应是一对一的简单氧化还原反应，反应物的摩尔比应为1：1。
2.选择适当的指示剂，确保在滴定终点时能够观察到明显的颜色变化。
3.滴定过程中应保持滴定瓶和滴定管的清洁，以免引入杂质影响结果的准确性。
4.实验前应进行必要的标定，确保滴定剂的浓度准确。
5.实验操作中应注意安全，避免接触有害物质或产生可燃或有毒气体。
总结：氧化还原滴定反应是一种常用的定量分析方法，通过滴定剂与待测物质之间的氧化还原反应，测定待测物质的含量。
实验中需要选择适当的滴定剂、指示剂和进行必要的标定，以确保结果的准确性。