导图社区 氧化还原滴定法脑图
下图介绍了氧化还原滴定法,知识点有氧化还原滴定法基本原理、高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法、其他滴定方法。
编辑于2021-10-01 09:27:48系统性红斑狼疮是有很强的遗传性的,一般同卵双胎的人,患上这种疾病的概率会早50%,5%~13%的系统性红斑狼疮额患者是可以在一级、二级的亲属中找到另一位患上系统性红斑狼疮的患者,患上系统性红斑狼疮的人他们的子女中,患上这种疾病的概率会是5%,遗传也是导致患上系统性红斑狼疮的主要因素之一。
类风湿是一种由多种病因所致、以慢性关节炎为特征的结缔组织病,是儿童最常见的慢性疾病之一。儿童也会患类风湿,幼年类风湿的三点知识,你一定要知道。
很多朋友都受到高尿酸痛风的困扰,特别是痛风急性发作期间,疼痛难忍,苦不堪言。可是有的朋友却总忘不了杯中之物,总听说痛风了,啤酒不能喝,那喝点白酒,舒筋活血行不行呢?实际上,不管是啤酒还是白酒,对于有高尿酸痛风问题的朋友来说,都不建议喝,更不建议多喝。
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系统性红斑狼疮是有很强的遗传性的,一般同卵双胎的人,患上这种疾病的概率会早50%,5%~13%的系统性红斑狼疮额患者是可以在一级、二级的亲属中找到另一位患上系统性红斑狼疮的患者,患上系统性红斑狼疮的人他们的子女中,患上这种疾病的概率会是5%,遗传也是导致患上系统性红斑狼疮的主要因素之一。
类风湿是一种由多种病因所致、以慢性关节炎为特征的结缔组织病,是儿童最常见的慢性疾病之一。儿童也会患类风湿,幼年类风湿的三点知识,你一定要知道。
很多朋友都受到高尿酸痛风的困扰,特别是痛风急性发作期间,疼痛难忍,苦不堪言。可是有的朋友却总忘不了杯中之物,总听说痛风了,啤酒不能喝,那喝点白酒,舒筋活血行不行呢?实际上,不管是啤酒还是白酒,对于有高尿酸痛风问题的朋友来说,都不建议喝,更不建议多喝。
氧化还原滴定法
氧化还原滴定法基本原理
条件电位及其影响因素
条件电位
氧化剂和还原剂的氧化还原能力强弱,可用有关电对的电极电位衡量
电对的电位越高,其氧化态的氧化能力越强
电对的电位越低,其还原态的还原能力越强
条件电位是一定介质下,电对的氧化态与还原态的分析浓度均为1mol/L或它们的分析浓度比为1时的实际电位
影响因素
1. 盐效应
溶液中电解质浓度对条件电位的影响作用
估算条件电位时常忽略
2. 生成沉淀:氧化态生成沉淀,将使条件电位降低;还原态生成沉淀,条件电位增高。如间接碘量法测定铜离子含量
3. 生成配合物:生成氧化态配合物的稳定性高于还原态配合物的稳定性,条件电位降低;反之,增高
4. 酸效应
氧化还原反应进行的程度和速度
程度
用条件电位平衡常数K'衡量,K'越大,反应越完全
设n是两对电子转移数n1和n2的最小公倍数,则n1=n/a,n2=n/b
氧化还原反应的条件:
1:1型,
1:2型,
一般情况,只需
速度
浓度的影响:增加反应物的浓度能加快反应速度
温度的影响:一般而言,升高温度可以提高反应速度。通常每升高10℃,反应速度提高2~3倍
催化剂的影响
滴定曲线
以滴定剂加入的体积或百分数为横坐标,以相关电对的电极电位为纵坐标
氧化剂滴定还原剂时,滴定百分数为50%时的电位是还原剂电对的条件电位,滴定百分数200%时的电位是氧化剂电对的条件电位
在化学计量点附近(前后0.1%),电位有明显的突越(0.86~1.26)
对于对称电对的氧化还原反应
突越范围
指示剂
自身指示剂
有些标准溶液或滴定物质本身具有很深的颜色,而滴定产物无色或颜色很浅,滴定时就不需要另加指示剂,利用它们本身的颜色变化指示终点
如在酸性溶液中用高锰酸钾滴定无色或浅色的还原剂(过氧化氢或草酸)溶液
特殊指示剂
有些物质本身并无氧化还原性质,但它能与氧化剂或还原剂作用产生特殊可逆的颜色变化以指示终点
如碘量法最常用可溶性淀粉溶液
氧化还原指示剂
本身是弱氧化剂或弱还原剂,它的氧化态或还原态具有不同颜色,在滴定过程中因被氧化或还原而发生颜色改变来指示终点
指示剂的Nernst方程
指示剂变色的电位范围:
选择原则:指示剂变色的电位范围应在滴定的电位突越范围之内,并尽量使
外指示剂
如重氮化法可用碘化钾-淀粉糊外指示剂来指示终点
不可逆指示剂
滴定前的试样预处理
目的:将试样中待测组分转变成适合于滴定的价态(氧化为高价态或还原为低价态)
如测定三价铬离子或二价锰离子,先用(NH4)2S2O8预先处理,氧化为重铬酸钾或高锰酸钾,再用亚铁离子标定
选用的氧化剂或还原剂条件
能将待测组分迅速、定量、完全地氧化或还原为指定的价态
反应具有一定的选择性,不生成干扰测定的物质
过量的氧化剂或还原剂应易于除去
常用还原剂:SO2、SnCl2、TiCl3、金属还原剂(锌、铝、铁)等
常用氧化剂:Cl2、HClO4、KMnO4、(NH4)2S2O8、NaBiO3、H2O2、KIO4等
高锰酸钾法
基本原理
在强酸溶液,高锰酸根被还原成锰离子,
用硫酸控制酸度在1~2mol/L,酸度太高高锰酸钾易分解;酸度太低,反应速度慢,且会产生二氧化锰沉淀。自身紫红色指示终点
直接滴定
应用
过氧化氢的测定:
硫酸亚铁的测定:
标准溶液
配制的溶液要贮于棕色瓶中密闭,置于暗处7~8天,并用垂熔玻璃漏斗过滤除去二氧化锰等杂质再标定
基准物有
标定条件
温度:将草酸钠溶液预先加热至75~85℃,并在滴定过程中保持温度在60℃以上
酸度:滴定开始时适宜酸度0.5~1mol/L,滴定结束时0.2~0.5mol/L
滴定速度:刚开始时慢滴,反应进行一段时间后可适当加快
碘量法
基本原理
直接碘量法
直接滴定还原性物质
只能在酸性、中性或弱碱性溶液中进行,若pH>9,会发生
例如:Vc含量测定,Vc与I2 1:1反应生成二醛基和HI
间接碘量法
置换碘量法:I-与氧化性物质
剩余碘量法/回滴碘量法:定量过量的I2还原蛋氨酸、焦亚硫酸钠、甲醛、葡萄糖等反应慢或可溶性差物质,或与咖啡因生成难溶沉淀,或与安替比林、酚酞发生取代反应,再用硫代硫酸钠滴定剩余碘
应用
1. 葡萄糖含量的测定:碱性条件下与过量碘反应,剩余碘用硫代硫酸钠回滴
p
2. 漂白粉中有效氯的测定:主要成分是次氯酸钙,在漂白粉溶液中加入过量KI,加稀硫酸酸化,反应生成的碘用硫代硫酸钠滴定
3. Karl Fischer法测定微量水:在吡啶和甲醇溶液中利用碘氧化二氧化硫时需要定量的水参与反应
卡氏试剂:碘、二氧化硫和吡啶按一定比例溶于无水甲醇的混合液。呈红色来指示终点
误差来源及措施
误差主要来源是碘的挥发和碘离子被空气中的氧气氧化
防止碘挥发
加入过量的KI,使碘生成I3-,增大碘的溶解度;在室温下进行;析出碘的反应可在碘量瓶中进行,快递慢摇
防止碘离子被氧化
控制溶液的酸度;除去铜离子、亚硝酸离子等对碘离子氧化起催化作用的物质;密塞避光放置,析出碘的反应在完全后立即滴定,快滴慢摇
指示剂
淀粉指示剂
应选用可溶性直链淀粉,临用制新
直接碘量法在滴定前加入,溶液出现蓝色即为终点;间接碘量法临近终点时加入,蓝色刚好消失即为终点,加入过早会发生终点迟钝
应在常温下使用
应在弱酸性溶液中使用
标准溶液
碘标准液的配制及标定
先取一定量的碘固体,加入KI浓溶液,研磨至完全溶解;加入少量盐酸再加水稀释到一定体积以除掉碘酸盐杂质和加入稳定剂碳酸钠的影响
贮于玻塞棕色瓶,阴凉处保存
可用As2O3基准为标定,也可用标定好的硫代硫酸钠标准溶液标定
硫代硫酸钠标准溶液的配制及标定
硫代硫酸钠溶液不稳定,与水中溶解的二氧化碳、氧气、嗜硫菌作用
配制应用新煮沸放冷的蒸馏水,除去水中的氧气和二氧化碳,并杀死嗜硫菌等;加入少许碳酸钠使溶液呈弱碱性(pH9~10),抑制嗜硫菌生长和防止硫代硫酸钠分解;贮于棕色瓶,在暗处放置一段时间,稳定后标定
若硫代硫酸钠溶液变浑浊表示有S析出,应过滤后再标定或重新配制
标定可用
一般控制酸度0.5mol/L左右;硫代硫酸钠滴定前降低酸度至0.2mol/L,临近终点加淀粉指示剂
亚硝酸钠法
基本原理
重氮化滴定法
用亚硝酸钠液在酸性介质中滴定芳伯胺类化合物
酸常用1mol/L盐酸,温度在15摄氏度以下,快速滴定法,一般加适量KI催化
芳伯胺类药物:磺胺类药物、盐酸普鲁卡因、苯佐卡因、氨苯砜
亚硝基化滴定法
在酸性介质,用亚硝酸钠滴定芳仲胺类化合物
芳仲胺类药物:磷酸伯氨喹、盐酸丁卡因;能转化为芳伯胺化合物的:芳香族硝基化合物、芳酰胺等
指示剂
外指示剂
含氯化锌的碘化钾-淀粉糊或试纸,氯化锌起防腐作用
原理:在化学计量点后稍过量的亚硝酸钠将KI氧化成I2,生成的I2与淀粉作用显蓝色
內指示剂
橙黄Ⅳ-亚甲蓝中性红、亮甲酚蓝及二苯胺
永停滴定法
标准溶液
亚硝酸钠标准溶液用间接法配制,配制时加入少许稳定剂碳酸钠,维持pH约10左右,贮于棕色瓶,用基准物对氨基苯磺酸1:1标定
其他滴定方法
溴酸钾法和溴量法
溴酸钾法
直接法配制标准溶液,用甲基橙或甲基红在临近终点时加入(红色褪去)
直接测定:亚铁盐、亚铜盐、亚砷酸盐、亚锡盐、碘化物和亚胺类
溴量法
以溴的氧化作用和取代作用为基础,溴液由溴酸钾和溴化钾按质量比1:5配制而成。测定时先酸化
生成的Br2与被测物发生加成或溴代反应,反应完全后,加入过量KI与剩余的Br2作用定量析出I2,用硫代硫酸钠滴定
溴代反应直接测定苯酚及芳胺类化合物;溴的氧化反应,测定二氧化硫、硫化氢、亚硫酸盐及羟胺;以8-羟基喹啉为沉淀剂,还可以间接测定铝离子、镁离子和铁离子
重铬酸钾法
酸性条件下,铬离子亮绿色,需用二苯胺磺酸钠作指示剂
重铬酸钾易纯制,标准溶液可以直接配制;重铬酸钾液非常稳定;氧化性比高锰酸钾稍弱,但选择性较高
在盐酸介质中滴定亚铁离子;测定样品中的铁、盐酸小檗碱等
铈量法
在酸性溶液中,常用邻二氮菲亚铁作指示剂
标准溶液可用硫酸铈、硫酸铈铵、或硝酸铈铵配制,常用硫酸铈,用草酸钠、三氧化砷、硫酸亚铁铵或纯铁丝作基准物质,在硫酸介质中标定
相比高锰酸钾法选择性更高,标准溶液可直接配制且稳定性好,反应机制简单、副反应少
高碘酸钾法
常用于有机物测定
室温下,在顺心如意中定量加入过量高碘酸盐与有机物反应,再加入过量KI与剩余高碘酸盐及产物碘酸盐反应生成碘,用硫代硫酸钠滴定
高碘酸盐标准溶液可用
在酸性介质中,测定α-羟基醇、α-氨基醇、α-羰基醇、多羟基醇(如甘油、甘露醇)