氧化还原滴定的计算与应用课件.ppt

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1、GXQ 分析化学 2005-2006学年,5.4 氧化还原滴定的计算,5.4.1 直接滴定5.4.2 返滴定5.4.3 置换滴定5.4.4 间接滴定,5.5 氧化还原滴定的方法,5.6 氧化还原滴定的应用及发展趋势,GXQ 分析化学 2005-2006学年,5.5 氧化还原滴定的方法(自主研究学习）,5.5.1 KMnO4法 Permanganate 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 铈量法 Cerimet

2、ry,自主研究学习要求：有关电对的反应式，适用介质及反应条件，指示剂，应用实例。,GXQ 分析化学 2005-2006学年,5.4 氧化还原滴定的计算,切入点,根据价态的变化或电子的得失，找出化学计量关系。,aA+bB=cC+dD,电子转移数,ZA ZB,有：,反应物的物质的量的比与电子转移数之比有必然的联系。,GXQ 分析化学 2005-2006学年,直接滴定,例1 在酸性介质中用Na2C2O4标定 KMnO4。,2）,5）,2 KMnO4,5 Na2C2O4,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。,GXQ 分析化学 2005-2006学年,直接滴定-2,例2：钢中

3、硫的测定,S,滴定反应,S,H2SO3,I2,GXQ 分析化学 2005-2006学年,返滴定,例：溴化钾法测定苯酚,反应,KBrO3-KBr标液,解题思路,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。,GXQ 分析化学 2005-2006学年,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。,GXQ 分析化学 2005-2006学年,置换滴定,例：用碘量法测定Pb3O4,方法：,Pb3O4,Pb3O4=PbO2+2PbO,间接滴定,例：Mg2

4、+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 Na2S2O3滴定。,方法：,Mg2+,反应：,1 Mg2+,1 KBrO3,有机物的滴定,例：KMnO4 法测定HCOOH,方法：,HCOOH,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，HCOOH和Na2S2O3，失电子的总数应等于氧化剂，KMnO4，得电子的总数。,解题思路,若无HCOOH存在：,实际消耗：,实际与理论的差值应为HCOOH作为还原剂化学计量相当的量。,其他思路,GXQ 分析化学 20

5、05-2006学年,其他思路,GXQ 分析化学 2005-2006学年,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,GXQ 分析化学 2005-2006学年,5.5.1 KMnO4法,概述,KMnO4，强氧化剂,氧化能力还原产物,酸性介质,MnO4-+8 H+5e=Mn2+4H2O,E=1.51v,在H2P2O72-或F-存在时,MnO4-+8 H+3H2P2O72-+4e=Mn(H

6、2P2O7)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=MnO42-,E=0.56v,GXQ 分析化学 2005-2006学年,KMnO4法的特点,氧化能力强，应用广泛,KMnO4可作为自身指示剂,不稳定,不宜在HCl介质中进行滴定,GXQ 分析化学 2005-2006学年,终点,诱导反应,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,过滤MnO(OH)2,棕色瓶中，用时标定,标定,常用Na2C2O4 作基准物质,0.51 mol/L H2SO4

7、终点时，0.20.5 mol/L,催化反应,酸度,速度,温度,滴定条件,GXQ 分析化学 2005-2006学年,KMnO4法的滴定方式与应用,直接滴定,还原性物质：Fe2+、H2O2、As(III)、NO2-，C2O42-、碱金属及碱土金属的过氧化物,间接滴定,例如Ca的测定,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,GXQ 分析化学 2005-2006学年,返滴定示例,MnO2,H2SO4,Mn2+CO2,+C2O42-（过量）,Mn2+CO2,氧化物的测定,GXQ 分析化学 2005-2006学年,返滴定示例,有机

8、物的测定,有机物,Mn2+Fe2+,或,例子,GXQ 分析化学 2005-2006学年,例子,请设计一个 用KMnO4法测定琥珀酸的方案,琥珀酸,化学需氧量（COD）的测定,COD：Chemical Oxygen Demand,COD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耗的氧化剂所相当的氧量，以 mg/L 表示。,试样,H2SO4沸水加热,KMnO4（过量）,GXQ 分析化学 2005-2006学年,化学需氧量（COD）的测定-2,试样,K2Cr2O7(余）,化学计量关系？,适宜污染严重的水质的分析,GXQ 分析化学 2005-

9、2006学年,邻二氮菲指示剂,Fe2+,3,GXQ 分析化学 2005-2006学年,氧化还原的应用,药物分析,环境分析,工业分析 S.Szabo et al.,Appl.Cat.A:general 238(2003)273-277,“The determination of dispersity and metal content of supported palladium catalyst with redox titration,有机物分析,安乃近，头孢氨苄，咖啡因，葡萄糖等,COD 等,材料分析,高温超导体组成的分析,生物分析 J.A.C.Bispo et al.,Comparati

10、ve Biochemistry and physiology,Part B 141(2005)498-504,Tendency for oxidation of annelid hemoglobin(环节动物血红蛋白）at alkaline pH and dissociated states probed by redox titration,甲醛，甲酸，甘油 等等,GXQ 分析化学 2005-2006学年,发展趋势,自动化、微型化、绿色化,相关应用研究仍然很活跃,Elsevisr science 数据库关键词：Redox titration2004-1 至2004-12 21篇研究论文涉及的研究领域：生命科学，材料科学，等等,GXQ 分析化学 2005-2006学年,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 分析化学 2005-2006学年,课堂讨论题目（课程论文的题目）,非水滴定及应用浓度对数图简介滴定分析的共性与特性分析COD测定及应用沉淀滴定及应用氧化还原滴定及应用,