§10-1氧化还原平衡 教学目的 、教学过程: [板]、概述: 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。利用氧化还原 滴定法可以直接或间接测定许多具有氧化性或还原性的物质,某些非变价元素 (如Ca2+、Sr2、Ba2等)也可以用氧化还原滴定法间接测定。因此,它的应用 非常广泛。 根据所用标准溶液的不同,氧化还原滴定法可分为高锰酸钾法、重铬酸钾 法、碘量法、铈量法、溴酸钾法等,本章介绍最常用的前三种方法。 条件电极电势 条件电极电势φx是在特定条件下,电对氧化型和还原型 的分析浓度均为1molL或它们比值为1时的实际电极电势。 影响因素:溶液酸度、离子强度以及副反应系数 、氧化还原平衡与条件平衡常数 对于下列氧化还原反应 n,Ox, +n, Red,n,Red,+, Ox 可用条件稳定常数K‘来衡量各种因素影响下,反应实际进行的程度
§10-1 氧化还原平衡 一、 教学目的 二、 教学过程： [板]一、概述： 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。利用氧化还原 滴定法可以直接或间接测定许多具有氧化性或还原性的物质，某些非变价元素 (如 Ca2＋、Sr2＋、Ba2＋等)也可以用氧化还原滴定法间接测定。因此，它的应用 非常广泛。 根据所用标准溶液的不同，氧化还原滴定法可分为高锰酸钾法、重铬酸钾 法、碘量法、铈量法、溴酸钾法等，本章介绍最常用的前三种方法。 二、条件电极电势 条件电极电势 / e ' OX R d 是在特定条件下，电对氧化型和还原型 的分析浓度均为 1 mol·L-1或它们比值为 1 时的实际电极电势。 影响因素：溶液酸度、离子强度以及副反应系数 二、氧化还原平衡与条件平衡常数 对于下列氧化还原反应 n Ox n d n d n Ox 2 1 1 2 2 1 1 2 + + Re Re 可用条件稳定常数 K′来衡量各种因素影响下，反应实际进行的程度
c(Red).c(OX, KC"(OX,).-c (Red2) K可依下式计算: IgN(-o'2 0.059 [叙]显然,两电对条件电极电势的差值越大,反应进行越完全。 在定量分析中,要求两电对的条件电极电势有足够大的差别,才能 准确滴定。 §10-2氧化还原滴定法 教学目的:了解氧化还原滴定曲线;掌握滴定终点的判断。 二、教学过程 [板]一、氧化还原滴定曲线 [叙]氧化还原曲线同其他曲线一样在化学计量点附近溶液的电极电 势φ也将会产生突跃
2 1 1 2 2 1 2 2 ' (Re ) ' ( ) ' ' ( ) ' (Re ) n n n n c d c OX K c OX c d = K′可依下式计算： 1 2 ( ' ' ) lg ' 0.059 n K − = [叙] 显然，两电对条件电极电势的差值 越大，反应进行越完全。 在定量分析中，要求两电对的条件电极电势有足够大的差别，才能 准确滴定。 §10-2 氧化还原滴定法 一、 教学目的：了解氧化还原滴定曲线；掌握滴定终点的判断。 二、 教学过程 [板] 一、氧化还原滴定曲线 [叙]氧化还原曲线同其他曲线一样在化学计量点附近溶液的电极电 势 也将会产生突跃。
so50000 003000410700" ce(SO4)标准溶液滴定FeSO4溶液的滴定曲线 [结论]两电对的标准电极电势差值Δφ越大,滴定突跃范围越大 [叙]一般Δφ≥0.40V时,才有明显的突跃,可选择指示剂指示终点。 否则不易进行氧化还原滴定分析 [板]二、氧化还原滴定终点的确定 自身指示剂 [叙]有些滴定剂本身有很深的颜色,而滴定产物无色或颜色很浅, 则滴定时就无需另加指示剂。例如MnO4一就具有很深的紫红色, 用它来滴定Fe2+或C2O42-溶液时,反应的产物Mn2+、Fe3+、 CO2颜色都很浅甚至无色,滴定到计量点后,稍过量的MnO4一就 能使溶液呈现浅粉红色。 [板]这种以滴定剂本身的颜色变化就能指示滴定终点的物质称为自 身指示剂 2.专属指示剂
Ce(SO4)2 标准溶液滴定 FeSO4 溶液的滴定曲线 [结论] 两电对的标准电极电势差值 Δ 越大，滴定突跃范围越大。 [叙] 一般 Δ ≥0.40V 时，才有明显的突跃，可选择指示剂指示终点。 否则不易进行氧化还原滴定分析。 [板]二、氧化还原滴定终点的确定 1．自身指示剂 [叙]有些滴定剂本身有很深的颜色，而滴定产物无色或颜色很浅， 则滴定时就无需另加指示剂。例如 MnO4－就具有很深的紫红色， 用它来滴定 Fe2＋或 C2O42－溶液时，反应的产物 Mn2＋、Fe3＋、 CO2 颜色都很浅甚至无色，滴定到计量点后，稍过量的 MnO4－就 能使溶液呈现浅粉红色。 [板]这种以滴定剂本身的颜色变化就能指示滴定终点的物质称为自 身指示剂。 2．专属指示剂
有些物质本身并不具有氧化还原性,但它能与滴定剂或被测物 或反应产物产生很深的特殊颜色,因而可指示滴定终点。—一专属 指示剂 [叙]例如淀粉与碘生成深蓝色的配合物,此反应极为灵敏。因此 碘量法中常用淀粉作指示剂,可根据蓝色的出现或褪去来判断终点 的到达。 3.氧化还原指示剂 指示剂本身是氧化剂或还原剂,其氧化态与还原态具有不同的 颜色。在滴定过程中,因被氧化或被还原而发生颜色变化从而指示 终点。 [注意]与酸碱指示剂相似,氧化还原指示剂颜色的改变也存在 着一定的变色范围 [叙]氧化还原指示剂的选择原则与酸碱指示剂的选择类似,即 使指示剂变色的电势范围全部或部分落在滴定曲线突跃范围内。 §10-3氧化还原滴定法示例 教学目的:掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法滴定剂的配
有些物质本身并不具有氧化还原性，但它能与滴定剂或被测物 或反应产物产生很深的特殊颜色，因而可指示滴定终点。——专属 指示剂 [叙] 例如淀粉与碘生成深蓝色的配合物，此反应极为灵敏。因此 碘量法中常用淀粉作指示剂，可根据蓝色的出现或褪去来判断终点 的到达。 3．氧化还原指示剂 指示剂本身是氧化剂或还原剂，其氧化态与还原态具有不同的 颜色。在滴定过程中，因被氧化或被还原而发生颜色变化从而指示 终点。 [注意] 与酸碱指示剂相似，氧化还原指示剂颜色的改变也存在 着一定的变色范围。 [叙] 氧化还原指示剂的选择原则与酸碱指示剂的选择类似，即 使指示剂变色的电势范围全部或部分落在滴定曲线突跃范围内。 §10-3 氧化还原滴定法示例 一、 教学目的：掌握高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法滴定剂的配
制和其滴定条件的控制。 、教学过程: [板]、高锰酸钾法 1、概述 [叙]高锰酸钾法是以髙锰酸钾标准溶液为滴定剂的氧化还原滴定 法。高锰酸钾是一种强氧化剂,它的氧化能力和溶液的酸度有关。 [板]在强酸性溶液中,MnO4-被还原为Mn Mno4-+8H++5e- Mn2++4H20 9x=1.51(V) 在中性、弱酸性、弱碱性溶液中,MnO4一与还原剂作用,生成褐色 的MnO2H2O沉淀 Mno4-+2H20+ 3e -Mno2+40H- 0.59(V) [叙]由于KMnO4在强酸性溶液中的氧化能力强,且生成的Mn2+ 接近无色,便于终点的观察 [强调]所用的强酸一般是H2SO4,但特别要注意酸度不足时容 易生成MnO2沉淀。HCl不能用,因为Cl一有干扰,HNO3溶液具 有强氧化性,醋酸又太弱,所以均不适合高锰酸钾滴定。 [课题引出综上所述,高锰酸钾法的优点是:氧化能力强,不
制和其滴定条件的控制。 二、 教学过程： [板]一、高锰酸钾法 1、概述 [叙] 高锰酸钾法是以高锰酸钾标准溶液为滴定剂的氧化还原滴定 法。高锰酸钾是一种强氧化剂，它的氧化能力和溶液的酸度有关。 [板]在强酸性溶液中，MnO4－被还原为 Mn2＋ MnO4－ + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O 2 MnO Mn 4 V) − + = 1.51( 在中性、弱酸性、弱碱性溶液中，MnO4－与还原剂作用，生成褐色 的 MnO2·H2O 沉淀 MnO4－ + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH－ MnO MnO 4 2 V) − = 0.59( [叙] 由于 KMnO4 在强酸性溶液中的氧化能力强，且生成的 Mn2＋ 接近无色，便于终点的观察。 [强调] 所用的强酸一般是 H2SO4，但特别要注意酸度不足时容 易生成 MnO2 沉淀。HCl 不能用，因为 Cl－有干扰，HNO3 溶液具 有强氧化性，醋酸又太弱，所以均不适合高锰酸钾滴定。 [课题引出]综上所述， 高锰酸钾法的优点是：氧化能力强，不