氧化还原滴定法 案例一 工业过氧化氢中H2O2 电极电位、标准电极电位和条件电极电位的概念.ppt

第五章 氧化还原滴定法 第五章 氧化还原滴定法 学习要点 电极电位、标准电极电位和条件电极电位的概念、影响电极电位的因素、氧化还原滴定反应指示剂、高锰酸钾法的基本原理、重铬酸钾法的基本原理、碘量法的基本原理.氧化还原滴定法有关计算 能力目标 能够制备高锰酸钾、重铬酸钾、碘、硫代硫酸钠标准滴定溶液 能运用高锰酸钾法测定工业过氧化氢中H2O2含量 能够利用重铬酸钾法测定铁矿石中的全铁量 能够利用碘量法测定胆矾中CuSO4·5H2O的含量 能够对氧化还原滴定法的滴定结果进行计算 案例一 工业过氧化氢中H2O2的测定 案例教学分析： 1、任务内容：高锰酸钾法测定工业过氧化氢中H2O2含量 2、工作标准：GB1616—2003 3、知识要点 ①电极电位、标准电极电位和条件电极电位 ②氧化还原滴定反应指示剂 ③高锰酸钾法的基本原理 ④掌握国家标准及相关要求 4、技能目标 ①高锰酸钾标准滴定溶液的制备 ②能运用高锰酸钾法测定工业过氧化氢中H2O2含量 ③能够对氧化还原滴定法的滴定结果进行计算 ④能够解读国家标准  理论基础一 能斯特方程和电极电位 二 氧化还原滴定指示剂 三 高锰酸钾法 一 能斯特方程和电极电位 1 能斯特方程与标准电极电位 2 条件电极电位 3 影响电极电位的因素 能斯特方程与标准电极电位 1 能斯特方程与标准电极电位 能斯特方程 在25℃时，能斯特方程可简化为 当α(Ox) = α(Red) =1mol/L时， 1 能斯特方程与标准电极电位 标准电极电位 参与电极反应的物质都处于标准状态（活度=1）时的电极电位，即在一定温度下（通常为25℃），当α(Ox) =α(Red)=1mol/L时（若反应中有气体参加，则其分压等于1标准大气压）的电极电位。标准电极电位仅随温度变化 电对的电位值越高，其氧化态的氧化能力越强；电对的电位值越低，其还原态的还原能力越强。根据电对的标准电位，可以基本判断氧化还原反应进行的方向。 2 条件电极电位 条件电极电位 能斯特方程中直接以溶液的浓度代替活度 则 在一定条件（介质、浓度）下，当氧化态和还原态的分析浓度均为1 mol/L时，校正了离子强度及副反应的影响后实际电极电位。在离子强度和副反应系数等条件不变的情况下为一常数。 3 影响电极电位因素 离子强度 在氧化还原反应中，溶液的离子强度一般较大，氧化态和还原态的电荷数也较高，因此它们的活度系数都远小于1，使得电对的条件电极电位与标准电极电位产生差异。但实际中活度系数不易求得，且其影响远小于各种副反应，故计算中一般忽略离子强度的影响。 3 影响电极电位因素 溶液的酸度 当电对的半反应有H+和OH-参加时，溶液的酸度对条件电极电位有很大的影响，甚至使某些氧化还原反应方向改变。 例如 H3AsO4 + 2H+ + 2e → HAsO2 + 2H2O Φ0 = 0.56V I3- + 2e → 3I- Φ0 = 0.54V [H+] =1mol/L H3AsO4 / HAsO2的Φ0 = 0.56V 当[H+] =10-4mol/L时, H3AsO4 / HAsO2的Φ0’= 0.088V, 故I2可氧化As(Ⅲ) 为As(Ⅴ)。 3 影响电极电位因素 生成络合物的影响 在氧化还原反应中，当加入能与氧化态或还原态生成络合物的络合剂时，由于氧化态或还原态的浓度发生了变化，改变了该电对的电极电位。常利用这一性质消除干扰。 I3- + 2e → 3I- Φ0 = 0.54V Fe3+ + e → Fe2+ Φ0 = 0.77V 加F-后Fe3+ /Fe2+的Φ0 = 0.25 V, 使Fe3+不能氧化I- 3 影响电极电位因素 生成沉淀的影响 在氧化还原反应中，当加入能与氧化态或还原态生成沉淀物的沉淀剂时，由于氧化态或还原态的浓度发生了变化，改变了该电对的电极电位 。 I3- + 2e → 3I- Φ0 = 0.54V Cu2+ + e → Cu+ Φ0 = 0.17V 当［Cu2+］＝ ［I-］＝ 1m