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分 析 化 学

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分 析 化 学. 第 7 章 氧化还原滴定法. 主要内容:. 7.1 氧化还原反应平衡 7.2 氧化还原滴定原理 7.3 氧化还原滴定中的预处理 7.4 常用的氧化还原滴定法 7.5 氧化还原滴定的计算. 7.1.1 能斯特方程. 氧化剂或还原剂的氧化或还原能力的强弱可以用有关电对的 电极电位 ( 电极电势 ) 来表示。. 氧化还原电对 电极电位. 例:. 如果, E 1 > E 2. 可逆电对 不可逆电对. 对称电对 不对称电对. 基本概念:. 可逆氧化还原电对的电极电位可用 能斯特方程 来表示。. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: 分 析 化 学

分 析 化 学

第 7章 氧化还原滴定法

Page 2: 分 析 化 学

主要内容:7.1 氧化还原反应平衡7.2 氧化还原滴定原理7.3 氧化还原滴定中的预处理7.4 常用的氧化还原滴定法7.5 氧化还原滴定的计算

Page 3: 分 析 化 学

7.1.1 能斯特方程氧化剂或还原剂的氧化或还原能力的强弱可以用有关电对的电极电位 ( 电极电势 ) 来表示。氧化还原电对 电极电位

111 RO en 1E

222 RO en 2E

如果, E1 > E2

21122112 ORRO nnnn

23 FeFe e例:

v777.0E

34 CeCe e

v61.1E

3324 FeCeFeCe

Page 4: 分 析 化 学

, 23 Fe/Fe ,I/I2 , 46

36 Fe(CN)/Fe(CN)

, 24 Mn/MnO , 32

72 Cr/OCr 232

264 OS/OS

可逆电对

不可逆电对

对称电对对称电对

不对称电对不对称电对, 23 Fe/Fe , 4

63

6 Fe(CN)/Fe(CN) , 24 Mn/MnO

,I/I2 , 3272 Cr/OCr 2

322

64 OS/OS

基本概念:

Reducer and oxidizer

可逆氧化还原电对的电极电位可用可逆氧化还原电对的电极电位可用能斯特方程 能斯特方程 来表示。来表示。

(Re)

)O(ln

a

xa

Fn

RTEE )25(

(Re)

)O(lg

059.0C

a

xa

nE

,E —— 标准电极电位标准电极电位 (( 电势电势 )) ,,热力学常数,温度的函热力学常数,温度的函数。数。

连四硫酸根

Page 5: 分 析 化 学

)25((Re)

)O(lg

059.0C

a

xa

nEE

7.1.2 条件电位

]O[)O( Oxa OOO / C

]R[(Re) Ra RRR / C

代入,得

R

O

OR

RO

C

C

nnEE lg

059.0lg

059.0

当 CO = CR = 1 mol / L 时,得

OR

RO

nEE

lg059.0'

E°´- 条件电位例题

Page 6: 分 析 化 学

R

O

OR

RO

C

C

nnEE lg

059.0lg

059.0

例题:计算 1 mol/L HCl 溶液中, C(Ce4+) = 1.0010-2 mol/L,

C(Ce3+) = 1.0010-3 mol/L 时, Ce4+ / Ce3+ 电对的电位。

查条件电位表 1 mol/L HCl 溶液中, E°´=1.28

III)(

)IV(' lg1

059.0

Ce

Ce

C

CEE

3

2

100.1

100.1lg059.028.1

vE 34.1

特定条件下R

O

C

C

nEE lg

059.0'

Page 7: 分 析 化 学

7.1.3 影响条件电位的因素

I. 离子强度的影响

II. 若有副反应发生时 , 要考虑副反应系数:• 沉淀形成的影响

• 络合物形成的影响

• 酸度的影响

IZ ii25.0lg

Page 8: 分 析 化 学

7.1.4 氧化还原反应平衡常数—化学计量点时反应进行的程度

基本思路

反应的程度 K CO 、 CR E

Page 9: 分 析 化 学

平衡常数、条件平衡常数设氧化还原反应为:设氧化还原反应为:

21122112 ORRO nnnn 21 )()lg('lg1

1

2

2 n

O

Rn

R

O

C

C

C

CK

有关氧化还原电对的半反应有关氧化还原电对的半反应

111 RO en

222 RO en

1

1

1

'11 lg

059.0

R

O

C

C

nEE

2

2

2

'22 lg

059.0

R

O

C

C

nEE

反应达到平衡时, 反应达到平衡时, EE11 - E - E2 2 = 0= 0

'lg059.012

' Knn

E

059.0'lg 12

' nnEK

059.0

'nE

n1 = n2 = 1, n = 1n1 = 2, n2 = 3, n = 6

同理:059.0

lg nEK

推导

课本中的 p即 n。

Page 10: 分 析 化 学

推导111 RO en

222 RO en

1

1

1

'11 lg059.0

R

O

CC

nEE

2

2

2

'22 lg059.0

R

O

C

C

nEE

反应达到平衡时, E1 - E2 = 0

1

1

12

2

2

'2

'1 lg059.0lg059.0

R

O

R

O

CC

nCC

nEE

1

1

21

2

2

2

12

1'2

'1 lg

059.0lg

059.0

R

O

R

O

CC

nnn

CC

nnn

EE

21 )()lg(059.01

1

2

2

12

'2

'1

n

O

Rn

R

O

CC

CC

nnEE

'lg059.012

' Knn

E

059.0'lg 12

' nnEK

059.0

'nE

n (p) 为两电对得失电子的最小公倍数,即氧化还原反应实际上的转移的电子数。

Page 11: 分 析 化 学

氧化还原反应滴定进行的条件

n1 = n2 = n = 1

定量进行: T 99.9%

2121 ORRO 12

12lg'lgOR

RO

CC

CCK

3

1

1

2

2 101.09.99

O

R

R

O

C

C

C

C

6)1010lg('lg 33 K

6059.0

'lg'

EK

v36.0059.06' E

n1 = n2 = n = 2

?' E

n1 = 1, n2 = 2, n = 2

?' E

问题:

答案

Page 12: 分 析 化 学

推导n1 = n2 = n = 1

2121 ORRO

12

12lg'lgOR

RO

CC

CCK

3

1

1

2

2 101.09.99

O

R

R

O

C

C

C

C

6)1010lg('lg 33 K

6059.0

'lg'

EK

v36.0059.06' E

n1 = n2 = n = 2

2121 ORRO

同左

6059.0

2'lg'

EK

v18.0' E

2121 OR2R2O

n1 = 1, n2 = 2, n = 2

2

1

1

2

2lg'lg )(O

R

R

O

C

C

C

CK

9'lg K

v27.0' E

同左

Page 13: 分 析 化 学

化学计量点时反应进行的程度化学计量点时,反应进行的程度可以由产物与反应物浓度的比值来表示,该比值可根据平衡常数求得。

例:计算在 1 mol/L HCl 介质中 Fe3+ 与 Sn2+ 反应的平衡常数及化学计量点时反应进行的程度。

2432 Fe2SnFe2Sn解1 mol/L HCl 中 , E0´Fe(III)/Fe(II) = 0.70v, E0´Sn(IV)/Sn(II) = 0.14v

059.0'lg

'nEK

98.18

059.0

2)14.070.0(

化学计量点时

Sn(IV)Fe(II) 2CC

Sn(II)Fe(III) 2CC )()lg('lg

Sn(II)

Sn(IV)2

Fe(III)

Fe(II)

C

C

C

CK 3

Fe(III)

Fe(II) )lg(C

C

3

Fe(III)

Fe(II) )('C

CK 3/98.18

Fe(III)

Fe(II) 10C

C 32.610 T > 99.99%

1

1

2

2

O

R

R

O

C

C

C

C,

K′

Page 14: 分 析 化 学

7.2.1 氧化还原反应速度的差异热力学上热力学上

111 RO en '1E

222 RO en '2E

如果, E°´1 > E°´ 2

21122112 ORRO nnnn 'E 'lgK

动力学上动力学上氧化还原反应速度差异很大。例如:氧化还原反应速度差异很大。例如:

OH2Sn2H4Sn2O 242

2

OH2H44O 22 e E° = 1.23 v

pH = 7.0, E°´ = 0.817 v

OO22 为中等强度的氧化剂,为中等强度的氧化剂, HH22O O 是中等强度的还原剂。是中等强度的还原剂。

059.0'lg

'nEK

45

059.04)154.0817.0(

但 SnCl2 在水溶液中有一定的稳定性。这里速度起决定作用。

Page 15: 分 析 化 学

7.2.2 影响反应速度的因素

速度的影响因素

氧化剂、还原剂的性质

浓度的影响,正比关系

温度的影响,正比关系

催化剂的作用

诱导作用

电子层结构与化学键

电极电位

反应历程

表观反应式OH7Cr26FeH14Fe6OCr 2

332272

分步反应,一次转移 1 个电子:第一步: Cr (VI) + Fe (II) = Cr (V) + Fe(III)

第二步: Cr (V) + Fe (II) = Cr (IV) + Fe(III)

第三步: Cr (IV) + Fe (II) = Cr (III) + Fe(III)

Page 16: 分 析 化 学

只涉及电子转移的反应快一般规律 :

23 FeFe e

涉及断键的反应慢

I. 电子层结构与化学键的影响

OH7Cr2H146OCr 232

72 e

条件电位差的影响 'E 反应速度

Page 17: 分 析 化 学

II. 催化剂的影响

催化剂的使用能显著改变反应的速度。催化剂的作用主要在于改变反应历程,或降低原来反应的活化能。 例:

OH8CO102MnH16OC52MnO 222C80~702

424

研究表明: Mn(II) 离子可以催化和加快上述反应,如果不外加 Mn(II) 离子,而是利用反应生成的 Mn (II) 离子对反应进行催化,称作自动催化反应自动催化反应。自催化反应的特点是:

有一个诱导期,开始反应慢,随着反应物的生成,反应加快。

Page 18: 分 析 化 学

III. 诱导作用的影响

在实际工作中,往往遇到一些在一般情况下不进行或进行很慢的反应,由于另外一个反应的进行,而以较快的速度进行。例如:

OH8Cl52MnH16Cl102MnO 222

4 反应很慢

由于下述反应而显著加快:

OH8Fe52MnH16Fe5MnO 2322

4

受诱反应

诱导反应作用体 诱导体

受诱体

注意诱导反应和催化反应的区别。诱导反应 诱导体参与反应变为其他物质催化反应催化反应 催化剂参与反应恢复到原来的状态催化剂参与反应恢复到原来的状态

Page 19: 分 析 化 学

诱导作用

诱导反应的发生与氧化还原反应中间步骤产生的不稳定中间诱导反应的发生与氧化还原反应中间步骤产生的不稳定中间价态离子或自由基等因素有关,例如:价态离子或自由基等因素有关,例如:

OH8Cl52MnH16Cl102MnO 222

4

生成 生成 Mn (VI), Mn (V), Mn (IV), Mn (III)Mn (VI), Mn (V), Mn (IV), Mn (III) 等中间价态离子,等中间价态离子,这些中间价态离子与氯离子作用而诱导以下反应这些中间价态离子与氯离子作用而诱导以下反应

OH8Fe52MnH16Fe5MnO 2322

4

Page 20: 分 析 化 学

对单元反应,满足质量作用定律。

V. 温度的影响

对大多数反应,升高温度,可以提高反应的速度。

但是有时也会加快副反应的进行!

OH8CO102MnH16OC52MnO 222C80~702

424

IV. 反应物浓度的影响

Page 21: 分 析 化 学

7.3 氧化还原滴定

7.3.1 氧化还原滴定曲线

7.3.2 氧化还原指示剂

7.3.3 终点误差 ( 自学 )

7.3.4 氧化还原反应的预处理

Page 22: 分 析 化 学

7.3.1 氧化还原滴定曲线滴定曲线

例:在 1 mol/L H2SO4 介质中,用 0.1000 mol/L Ce4+ 滴定 0.100

0 mol/L Fe2+ 溶液。

23 FeFe e v68.0'2 E

34 CeCe e v44.1'1 E

滴定至任何一点达到平衡时,体系中两电对的电位相等:

Ce(III)

Ce(IV)'1 lg059.0

C

CEE

Fe(II)

Fe(III)'2 lg059.0

C

CE

3324 FeCeFeCe0. 60

0. 80

1. 00

1. 20

1. 40

0 50 100 150 200 250

滴定百分数

E/v

Page 23: 分 析 化 学

滴定曲线计算

滴定前 Fe (III) / Fe (II)

滴定开始至化学计量点前

Ce (IV) Ce (III)C (Ce (IV)) C (Ce (III))

Fe (II) Fe (III)C (Fe (II)) C (Fe (III))

滴定百分数为 T% 时

T

T

C

C

100Fe(II)

Fe(III)

T% = 50%'

2'

2 50001

50lg059.0 EEE

vE 68.0

3324 FeCeFeCe

T% = 99.9%

3059.01.0

9.99lg059.0 '

2'

2 EEE vE 86.0

Page 24: 分 析 化 学

化学计量点

化学计量点时 Ce(IV)Fe(II) CC Ce(III)Fe(III) CC

两式相加,得

Fe(II)

Fe(III)'2 lg059.0

C

CEEsp

Ce(III)

Ce(IV)'1 lg059.0

C

CEEsp

2

'2

'1

EEEsp

Fe(II)

Fe(III)

Ce(III)

Ce(IV)'1

'2 lg059.02

C

C

C

CEEEsp

vEsp 06.1

3324 FeCeFeCe

想一想?若滴定反应涉及不对称电对, Esp 是否与浓度无关?

Page 25: 分 析 化 学

化学计量点后

Ce(III)

Ce(IV)'1 lg059.0

C

CEE

100

100lg059.0'

1

TE

T% = 200% '1

'1 100

100200lg059.0 EEE

vE 44.1

T% = 100.1% 3059.0'1 EE vE 26.1

3324 FeCeFeCe

Page 26: 分 析 化 学

滴定曲线的特征点 -1

T% = 50% v68.0E 2EE

T% = 99.9% v86.0E 22 /3059.0 nEE

化学计量点 v06.1spE21

2211

nnEnEn

Esp

3324 FeCeFeCe

0. 60

0. 80

1. 00

1. 20

1. 40

0 50 100 150 200 250

滴定百分数

E/v

vE 44.11 vE 68.02

T% = 100.1% v26.1E 11 /3059.0 nEE

T% = 200% v44.1E 1EE

可逆对称电对

2

'2

059.03n

E

1

'1

059.03n

E

T% = 0.1% 滴定突跃区间:

221

EE

Esp

Page 27: 分 析 化 学

滴定曲线的特征点

0. 60

0. 80

1. 00

1. 20

1. 40

0 50 100 150 200 250滴定百分数

E/v

21

2211

nn

EnEnEsp

2E

1E

2

'2

059.03

nE

1

'1

059.03

nE

滴定曲线特征滴定曲线特征

非对称电对的非对称电对的化学计量点和化学计量点和滴定突跃?滴定突跃?

分析 3324 FeCeFeCe

Page 28: 分 析 化 学

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

%滴定百分数

E

0

2

4

6

8

10

12

0 50 100 150 200

%滴定百分数

E

滴定曲线特点总结

n1 n2 时,化学计量点偏向 n 值大的一边,如:如: MnOMnO44-- 滴滴

定定 FeFe2+2+ ,化学计量点偏向滴定剂一方。,化学计量点偏向滴定剂一方。OH8Fe52MnH16Fe5MnO 2

3224

6

5 21

21

2211

EE

nn

EnEnEsp

如果滴定中涉及不可逆电对,计算出的滴定曲线与实际测出的滴定曲线相差较大,其主要差在不可逆电对控制的一段。

如: MnO4- 滴定 Fe2+ :

Page 29: 分 析 化 学

如果滴定中涉及不对称电对,化学计量点的电位计算,还应加上浓度对数项。如:

OH7Cr26FeH14Fe6OCr 23322

72

Cr(III)

(II)Fe(III)/Fe'

III)Cr(VI)/Cr('

2

1lg

7

059.0

16

6

C

EEEsp

因反应而异

滴定曲线特点总结 -3

Page 30: 分 析 化 学

7.3.2 氧化还原指示剂

分类分类

自身指示剂自身指示剂

特殊指示剂特殊指示剂

氧化还原指示剂氧化还原指示剂

电对自身颜色变化, MnO4

- / Mn2+

吸附

络合

淀粉吸附 I2

4232 Sn2FeFe2Sn

23 ]FeCNS[CNSFe

血红色邻二氮菲亚铁

Page 31: 分 析 化 学

氧化还原指示剂 通用指示剂

In (O) + ne = In ( R )

显 In(O) 色

显 In(R) 色

10In(R)

In(O) C

C

nEEs

059.0')In(O)/In(R

1.0In(R)

In(O) C

C

nEEs

059.0')In(O)/In(R

1In(R)

In(O) C

C ')In(O)/In(R

EEs 理论变色点

1.010In(R)

In(O) C

C

nEEs

059.0')In(O)/In(R 理论变

色范围

指示剂选择的原则:条件电位落在滴定突跃范围之内。指示剂选择的原则:条件电位落在滴定突跃范围之内。 例子

Page 32: 分 析 化 学

0. 60

0. 80

1. 00

1. 20

1. 40

0 50 100 150 200 250滴定百分数

E/v

1.26

0.86

邻二氮菲邻二氮菲 -Fe(-Fe(II)II)1.061.06→→

邻苯氨基苯甲酸 邻苯氨基苯甲酸 0.890.89→→

二苯胺磺酸钠 二苯胺磺酸钠 0.850.85→→0.79

3324 FeCeFeCe

例子

Page 33: 分 析 化 学

邻二氮菲亚铁指示剂

Fe(III)-Fe(II)- ]O[ 邻二氮菲邻二氮菲

N

N

H

1.14lg3Fe(III)ph

在酸性介质中能否用于滴定 Fe2+ ?

3.21lg3Fe(II)ph

Page 34: 分 析 化 学

7.3.4 氧化还原反应的预处理

必要性在进行氧化还原滴定之前,经常需要进行预处理,使待测物质处于一定的价态。例如:试样中 Mn 和 Cr 的测定,

Mn2+ vE 51.124 /MnMnO

vE 33.13272 /CrOCr

Cr3+ vE 01.22

4282 /SOOS

S2O82- 过二硫酸根

Mn2+

Cr3+

S2O82- MnO4

-

Cr2O72-

Fe2+

Page 35: 分 析 化 学

预氧化剂和还原剂的选择1 、定量反应,产物的组成确定;

2 、选择性好;

Fe3+

Ti4+

Zn Fe2+

Ti3+测总量

Fe3+

Ti4+

SnCl2 Fe2+

Ti4+

Cr2O72-

Cr2O72-

测 Fe(III)

Page 36: 分 析 化 学

3 、过量的预氧化剂或还原剂易于去除。去除的方法去除的方法

加热分解加热分解

沉淀过滤沉淀过滤

化学反应化学反应

控制用量控制用量

( NH4)2S2O8 H2O2

NaBiO3

Mn2+

Cr3+

VO2+

MnO4-

Cr2O72-

VO2+

NaBiO3

22422 ClHgSnCl2HgClSnCl

甲基橙指示剂控制 SnCl2 还原 Fe3+

分析化学上列出了常用预氧化剂、预还原剂,以及它们的应用,反应条件,除去的方法。

Page 37: 分 析 化 学

7.4 氧化还原滴定方法的应用

7.4.1 KMnO4法 7.4.2 K2Cr2O7 法 (自学)7.4.3 碘量法 碘滴定法(自学) 滴定碘法(自学)7.4.4 KBrO3 法(自学)7.4.5 铈量法(自学)

自学要求:有关电对的反应式,适用介质及反应条件,指示剂,应用示例。

Page 38: 分 析 化 学

7.5.1 KMnO4

法概述

KMnO4 ,强氧化剂氧化能力

还原产物 与 pH 有关

酸性介质 MnO4- + 8 H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O E° =1.51v

在 H2P2O72- 或 F-存在

时MnO4- + 8 H+ + 3H2P2O7

2- + 4e = Mn (H2P2O7)33- + 4H2O

E° =1.7v在中性或弱碱性

MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH- E° =0.59v

在碱性介质 MnO4- + e = MnO4

2- E° =0.56v

Page 39: 分 析 化 学

KMnO4 法的特点

氧化能力强,应用广泛氧化能力强,应用广泛

KMnOKMnO44 可作为自身指示剂可作为自身指示剂

不稳定不稳定

不宜在不宜在 HClHCl 介质中进行滴定介质中进行滴定

Page 40: 分 析 化 学

终点诱导反应

滴定条件

KMnO4 的配制与标定配制 纯度 99.0%~99.5%, 含有 MnO2 及少量的杂质。

加热微沸 ~1 小时 ,除去可能存在的还原性物质

过滤MnO(OH)2

棕色瓶中,用时标定

标定

OH8CO102MnH16OC52MnO 222C80~702

424

常用 Na2C2O4 作基准物质

4224 OCNaKMnO 52 nn

0.5~1 mol/L H2SO4

终点时, 0.2~0.5 mol/L

催化反应 酸度

速度

温度

Page 41: 分 析 化 学

KMnO4 法的滴定方式与应用直接滴定 还原性物质: Fe2+ 、 H2O2 、 As(III) 、 NO

2- , C2O4

2- 、碱金属及碱土金属的过氧化物

间接滴定 例如 Ca 的测定

2KMnO

422H

42242

2 COOCHOCaCOCCa 4

4242

KMnOOCa 25 nnn C

返滴定MnO2 、 PbO2 等氧化物的测定

有机物的测定 ( 在碱性介质中 ) :甘露醇、酒石酸、柠檬酸、苯酚、甲醛等等

Page 42: 分 析 化 学

7.5 氧化还原滴定的计算( 自学 )

7.5.1 直接滴定7.5.2 返滴定7.5.3 置换滴定7.5.4 间接滴定

Page 43: 分 析 化 学

7.5 氧化还原滴定的计算

切入点切入点 根据价态的变化或电子的得失,找出化学计量关系。a A + b B = c C + d D

电子转移数 ZA ZB

有:

A

B

Z

Z

b

a

反应的物质的量的比与电子转移数之比有必然的联系。

Page 44: 分 析 化 学

直接滴定

例 1 在酸性介质中用 Na2C2O4 标定 KMnO4 。

254 MnMnO e

222

42 2COOC e

2)5)

2 KMnO4 5 Na2C2O4 4224 OCNaKMnO 52 nn

结论 1 :只涉及氧化还原反应,可根据电子转移数找出化学计量关系。

Page 45: 分 析 化 学

直接滴定 -2

例 2:钢中硫的测定

S空气氧化

SO2

水吸收H2SO3

I2 滴定 H2SO4

预处理

滴定反应 422

32 SOHSOH e

-22 2II e

S H2SO3 I22IS nn

Page 46: 分 析 化 学

返滴定 例:溴化钾法测定苯酚OH KBrO3-KBr

标液H+

OH

BrBr

Br

+ Br2 (过量)

KII2

Na2S2O3

I-

反应OH33Br6H5BrBrO 22

--3

KBrO3-KBr 标液OH OH

BrBr

Br

Br2 3 +È¡´ú

+ 3 HBr -

2-

2 2BrI2IBr --2

642-2

32 2IOSIO2S

解题思路

1OH

3 Br2 1 KBrO3 3KBrOnn 苯酚

1 KBrO3 3 Br2 3 I2 6 Na2S2O33223 OSNaKBrO 6

1 nn

(反应)苯酚 3KBrOnn 3223 OSNaKBrO 6

1nn (总)

结论 2:若涉及非氧化反应,应根据反应式确定化学计量关系。

Page 47: 分 析 化 学

解题思路

1)苯酚与溴发生取代反应,溴由溴酸钾产生,因此须找出苯酚与溴酸钾之间的物质的量的关系。

2) 过量的溴通过生成碘由硫代硫酸钠滴定,因此应找出溴酸钾与硫代硫酸钠之间物质的量的关系。

Page 48: 分 析 化 学

置换滴定

例:用碘量法测定 Pb3O4

方法: Pb3O4HCl

Cl2 KI 吸收 I2

Na2S2O3I-

Pb3O4 = PbO2+ PbO 222 PbPbO e

22 ClCl2 e

32243 OSNaOPb 21 nn

1 Pb3O4 1PbO2 1 I2 2 Na2S2O31 Cl2

Page 49: 分 析 化 学

间接滴定 例: Mg2+ 与 8-羟基喹啉 (OX) 生成 Mg(OX)2, 将沉淀过滤溶于 HCl 中,加入标准 KBrO3 +KBr 溶液,使产生的 Br2

与 8-羟基喹啉发生取代反应,剩余的 Br2借加入 KI, 再用 Na2S2

O3 滴定。方法:

Mg2+ OX Mg(OX)2HCl

OH

N

(OX)

KBrO3-KBr

标液OH

Br

Br

N + Br2

(过量)Na2S2O3

I-

反应:

OH

N

OH

Br

Br

N

Br2 2 +È¡´ú

+ 2 HBr

OH33Br6H5BrBrO 22--

3

-2

-2 2BrI2IBr

--2642

-232 2IOSIO2S

1 Mg2+ 2 OX 22/3 KBrO3

1 KBrO36 Na2S2O3

(反应)32 KBrOMg 4

3 nn )( (总) 3223 OSNaKBrO 61

43 nn

32 KBrOMg 4

3 nn

3223 OSNaKBrO 61 nn

I2KI

Page 50: 分 析 化 学

有机物的滴定 例: KMnO4 法测定 HCOOH 方法:

HCOOH

标液 KMnO4

OH-

CO32-

MnO42-

MnO4-

(余)

H+ MnO4-

MnO2

I- Mn2+

I2Na2S2O3

I-

特点:反应只涉及氧化还原反应,从电子得失总数相等入手,即还原剂, H

COOH 和 Na2S2O3 ,失电子的总数应等于氧化剂, KMnO4 ,得电子的总数。

254 MnMnO e

22 COHCOOH e

264

232 OS

21OS e

3224 OSNaKMnO 51 nn

HCOOHOSNa 2322

nn

解题思路

若无 HCOOH存在:

4322 KMnOOSNa 5nn (理论)

实际消耗:322322 OSNaOSNa )(CVn

实际与理论的差值应为 HCOOH 作为还原剂化学计量相当的量。

322 OSNaHCOOH 21 nn ])(5[

21

3224OSNaKMnO CVn

其他思路

Page 51: 分 析 化 学

其他思路

254 MnMnO e

22 COHCOOH e

264

232 OS

21OS e

3224 OSNaKMnO 51 nn

HCOOHKMnO 5

24

nn

)(KMnOHCOOH 42

5反应nn ])(

5

1[

2

53224

OSNaKMnOCVn

(总)

Page 52: 分 析 化 学

解题思路

1)高锰酸钾总的物质的量是加入,为已知条件。剩余的高锰酸钾的物质的量是由硫代硫酸钠滴定的。因此要找出高锰酸钾与硫代硫酸钠的物质的量的关系。

2)甲酸作为还原剂,消耗了一部分高锰酸钾,因此应找出甲酸作为还原剂相当于硫代硫酸钠的物质的量的化学计量关系

Page 53: 分 析 化 学

返滴定示例

MnO2

准确加入Na2C2O4

H2SO4

Mn2+

CO2

+ C2O42-

(过量)KMnO4 Mn2+

CO2

4242

2422 KMnOOOMnO 2

5 nnnn CC (总)(反应)

OH8CO102MnH16OC52MnO 222C80~702

424

OH2CO2MnH4OCMnO 2222

422

氧化物的测定氧化物的测定

Page 54: 分 析 化 学

返滴定示例

有机物的测定有机物的测定

有机物标液 KM

nO4

OH-

CO2

MnO42-

MnO4-

(余)

H+ MnO4-

MnO2

I- Mn2+

I2

a 有机分子 b Na2S2O3

])(5[3224

OSNaKMnO CVnban (有机分子)

H+

FeSO4

Mn2+

Fe2+

KMnO4或

Na2S2O3

I-

例子

Page 55: 分 析 化 学

例子

23CO4

?C4

e

CH3OH CO32-

C CHOOC COOH

H H

H H

)4(CO6

)2(C 23 e

)12(CO314

)2(C3 23 eH2C

HC

OH OH

CH2

OH

3CO32-

请设计一个 用 KMnO4 法测定琥珀酸的方案

琥珀酸

Page 56: 分 析 化 学

(反应)42 KMnOO 4

5nn

化学需氧量 (COD) 的测定 COD : Chemical Oxygen Demand

CODCOD 是表示水体受还原性物质(主要是有机物)污染程度的是表示水体受还原性物质(主要是有机物)污染程度的综合性指标。它是指水体易被强氧化剂氧化的还原性物质所消综合性指标。它是指水体易被强氧化剂氧化的还原性物质所消耗的氧化剂所相当的氧量,以 耗的氧化剂所相当的氧量,以 mg / Lmg / L 表示。表示。

试样标液 KMnO4

H2SO4沸水加热KMnO4

(过量)标液 Na2C2O4 Na2C2O4

(过量)

KMnO4

OH8CO102MnH16OC52MnO 2222

424

254 MnMnO e

O2HO 24

2 e)( (总) 4224 OCNaKMnO 5

245 nn

s

OOCNaKMnO21

)(mg/Lo

1000})(52

)]({[45

24224

2 V

MCVVVCw