氧化還原滴定法第二章

1、GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,第五章,氧化還原滴定,（3）,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,5.4 氧化還原滴定的計(jì)算,5.4.1 直接滴定5.4.2 返滴定5.4.3 置換滴定5.4.4 間接滴定,5.5 氧化還原滴定的方法,5.6 氧化還原滴定的應(yīng)用及發(fā)展趨勢,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,5.5 氧化還原滴定的方法(自主研究學(xué)習(xí)）,5.5.1 KMnO4法 Pe

2、rmanganate titration5.5.2 K2Cr2O7法 Dichromate titration5.5.3 碘量法 碘滴定法 Iodimetry 滴定碘法 Iodometry5.5.4 KBrO3法 Bromometry5.5.5 鈰量法 Cerimetry,自主研究學(xué)習(xí)要求：有關(guān)電對的反應(yīng)式，適用介質(zhì)及反應(yīng)條件，指示劑，應(yīng)用實(shí)例。,GXQ

3、 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,5.4 氧化還原滴定的計(jì)算,切入點(diǎn),根據(jù)價態(tài)的變化或電子的得失，找出化學(xué)計(jì)量關(guān)系。,aA + bB = cC + dD,電子轉(zhuǎn)移數(shù),ZA ZB,有：,反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比與電子轉(zhuǎn)移數(shù)之比有必然的聯(lián)系。,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,直接滴定,,例1 在酸性介質(zhì)中用Na2C2O4標(biāo)定 KMnO4。,?2）,?5）,2 KM

4、nO4,5 Na2C2O4,結(jié)論 1：只涉及氧化還原反應(yīng)，可根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)找出化學(xué)計(jì)量關(guān)系。,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,直接滴定-2,例2：鋼中硫的測定,S,滴定反應(yīng),S,H2SO3,I2,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,返滴定,例：溴化鉀法測定苯酚,反應(yīng),KBrO3-KBr標(biāo)液,解題思路,結(jié)論 2：若涉及非氧化反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)式確定化學(xué)計(jì)量關(guān)系。,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,解

5、題思路,1）苯酚與溴發(fā)生取代反應(yīng)，溴由溴酸鉀產(chǎn)生，因此須找出苯酚與溴酸鉀之間的物質(zhì)的量的關(guān)系。,2） 過量的溴通過生成碘由硫代硫酸鈉滴定，因此應(yīng)找出溴酸鉀與硫代硫酸鈉之間物質(zhì)的量的關(guān)系。,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,置換滴定,例：用碘量法測定Pb3O4,方法：,Pb3O4,Pb3O4 = PbO2+ 2PbO,間接滴定,例：Mg2+與8-羥基喹啉(OX)生成Mg(OX)2?, 將沉淀過濾溶于HCl中，加入標(biāo)準(zhǔn)KBr

6、O3 +KBr溶液，使產(chǎn)生的Br2與8-羥基喹啉發(fā)生取代反應(yīng)，剩余的Br2借加入KI, 再用 Na2S2O3滴定。,方法：,Mg2+,反應(yīng)：,1 Mg2+,1 KBrO3,有機(jī)物的滴定,例： KMnO4 法測定HCOOH,方法：,HCOOH,特點(diǎn)：反應(yīng)只涉及氧化還原反應(yīng),從電子得失總數(shù)相等入手，即還原劑，HCOOH和Na2S2O3，失電子的總數(shù)應(yīng)等于氧化劑， KMnO4，得電子的總數(shù)。,解題思路,若無HCOOH存在：,實(shí)際消耗：,實(shí)際與

7、理論的差值應(yīng)為HCOOH作為還原劑化學(xué)計(jì)量相當(dāng)?shù)牧俊?其他思路,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,其他思路,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,解題思路,1）高錳酸鉀總的物質(zhì)的量是加入，為已知條件。剩余的高錳酸鉀的物質(zhì)的量是由硫代硫酸鈉滴定的。因此要找出高錳酸鉀與硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量的關(guān)系。,2）甲酸作為還原劑，消耗了一部分高錳酸鉀，因此應(yīng)找出甲酸作為還原劑相當(dāng)于硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量的化學(xué)計(jì)量關(guān)系,GXQ

8、分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,5.5.1 KMnO4法,概述,KMnO4，強(qiáng)氧化劑,氧化能力還原產(chǎn)物,酸性介質(zhì),MnO4- + 8 H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O,E° =1.51v,在H2P2O72-或F-存在時,MnO4- + 8 H+ + 3H2P2O72- + 4e = Mn (H2P2O7)33- + 4H2O,E° =1.7v,在中性或弱堿性,MnO4- + 2H2O

9、+ 3e = MnO2 + 4OH-,E° =0.59v,在堿性介質(zhì),MnO4- + e = MnO42-,E° =0.56v,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,KMnO4法的特點(diǎn),氧化能力強(qiáng)，應(yīng)用廣泛,KMnO4可作為自身指示劑,不穩(wěn)定,不宜在HCl介質(zhì)中進(jìn)行滴定,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,終點(diǎn),誘導(dǎo)反應(yīng),KMnO4的配制與標(biāo)定,配制,純度99.0%~99.5%, 含有MnO2

10、及少量的雜質(zhì)。,加熱微沸~1小時,過濾MnO(OH)2,棕色瓶中，用時標(biāo)定,標(biāo)定,常用Na2C2O4 作基準(zhǔn)物質(zhì),0.5~1 mol/L H2SO4終點(diǎn)時，0.2~0.5 mol/L,催化反應(yīng),酸度,速度,溫度,滴定條件,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,KMnO4法的滴定方式與應(yīng)用,直接滴定,還原性物質(zhì)：Fe2+、H2O2、As(III)、NO2-，C2O42- 、堿金屬及堿土金屬的過氧化物,間接滴定,例如Ca的測定,

11、返滴定,,MnO2、PbO2等氧化物的測定,有機(jī)物的測定（在堿性介質(zhì)中）：,甘露醇、酒石酸、檸檬酸、苯酚、甲醛、等等,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,返滴定示例,MnO2,H2SO4,Mn2+CO2,+ C2O42- （過量）,Mn2+CO2,氧化物的測定,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,返滴定示例,有機(jī)物的測定,有機(jī)物,Mn2+Fe2+,或,,例子,GXQ 分析化學(xué) 2005-20

12、06學(xué)年,例子,請?jiān)O(shè)計(jì)一個 用KMnO4法測定琥珀酸的方案,琥珀酸,化學(xué)需氧量（COD）的測定,COD：Chemical Oxygen Demand,COD是表示水體受還原性物質(zhì)（主要是有機(jī)物）污染程度的綜合性指標(biāo)。它是指水體易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑所相當(dāng)?shù)难趿?，?mg / L 表示。,試樣,H2SO4沸水加熱,KMnO4（過量）,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,化學(xué)需氧量（COD）的測定-2,試樣,

13、K2Cr2O7(余）,化學(xué)計(jì)量關(guān)系？,適宜污染嚴(yán)重的水質(zhì)的分析,,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,,,鄰二氮菲指示劑,,Fe2+,3,,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,氧化還原的應(yīng)用,藥物分析,環(huán)境分析,工業(yè)分析 S. Szabo et al., Appl. Cat. A: general 238 (2003) 273-277, “ The determination of dispersity an

14、d metal content of supported palladium catalyst with redox titration,有機(jī)物分析,安乃近，頭孢氨芐，咖啡因，葡萄糖等,COD 等,材料分析,高溫超導(dǎo)體組成的分析,生物分析 J.A.C. Bispo et al., Comparative Biochemistry and physiology, Part B 141(2005) 498-504, Tendency

15、for oxidation of annelid hemoglobin (環(huán)節(jié)動物血紅蛋白）at alkaline pH and dissociated states probed by redox titration,甲醛， 甲酸， 甘油 等等,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,發(fā)展趨勢,自動化、微型化、綠色化,相關(guān)應(yīng)用研究仍然很活躍,Elsevisr science 數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞：Redox titration

16、2004-1 至2004-12 21篇研究論文涉及的研究領(lǐng)域：生命科學(xué) ，材料科學(xué)， 等等,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,High-temperature Superconductor,A 溶于稀酸后加 IK,B 溶于含 IK 的稀酸,Acc. Chem. Res. 1988, 21, 8,GXQ 分析化學(xué) 2005-2006學(xué)年,課堂討論題目（課程論文的題目）,非水滴定及應(yīng)用濃度對數(shù)圖簡介