Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Аналитическая химия Экзамен.docx
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.07.2024
Размер:
7.22 Mб
Скачать

18. Оксидиметрия. Сущность метода. Окислительно-восстановительные потенциалы и направление реакции.

Методы объёмного анализа, основанные на окислительно-восстановительных реакциях, называются оксидиметрией или методами окислительно-восстановительного титрования.

В оксидиметрии применяют титрованные растворы окислителей (KMnO4, K2Cr2O7, I2, KBrO3) и восстановителей (FeSO4, CrSO4, TiCl3, SnCl2).

Все методы классифицируются в зависимости от применяемого рабочего раствора окислителя или восстановителя:

– перманганатометрия (KMnO4), – йодометрия (I2, Na2S2O3),

– хроматометрия (K2Cr2O7), – броматометрия (KBrO3) и т.д.

Окислительно-восстановительные потенциалы и направление реакции.

С точки зрения электронной теории окислительно-восстановительные процессы включают перенос электронов от одного реагирующего вещества к другому. Окислитель, присоединяя электроны, восстанавливается, а восстановитель, отдавая электроны, окисляется. Например,

Окислители и восстановители различают между собой по силе, т.е. по химической активности. Величиной, количественно характеризующей окислительные или восстановительные способности атомов или ионов, является величина окислительно-восстановительного потенциала.

В чистом виде ни окислитель, ни восстановитель в растворе не существуют. Обязательно присутствуют продукты их окисления (восстановления). Поэтому говорят об окислительно-восстановительном потенциале окислительно-восстановительной пары (Fe3+/ Fe2+, MnO4- / Mn2+).

Величина окислительно-восстановительного потенциала зависит не только от входящих в её состав окислителя и восстановителя, но и от отношения их концентраций. Если концентрации окисленной и восстановленной форм элемента равны и определяются как 1 моль/л, то такие окислительно-восстановительные потенциалы называются нормальными (стандартными) окислительно-восстановительными потенциалами0).

Величины стандартных окислительно-восстановительных потенциалов определены относительно стандартного (нормального) водородного электрода, потенциал которого принят за нуль.

Чем больше нормальный окислительный потенциал данной пары, тем более сильным окислителем является его окисленная форма и тем более слабым восстановителем – восстановленная форма. Например, B, a B. Следовательно, Сl2 более сильный окислитель, чем Fe3+, a Fe2+ более сильный восстановитель, чем Сl-.

Если измерить потенциал индифферентного электрода, опущенного в раствор окислительно-восстановительной пары в нестандартных условиях, то такой потенциал называется реальным потенциалом пары ( ) и рассчитывается по уравнению Нернста:

где – универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж; – температура, К;

– число Фарадея, 96500 Кл; , – активности окисленной и восстановленной форм.

Подставив все значения и, перейдя от натурального к десятичному логарифму, получим:

, при 25 °C.

Чем больше концентрация окисленной формы и меньше концентрация восстановленной, тем больше потенциал системы. Если взять сложную систему, например, кислородсодержащую:

,

то в этом случае потенциал будет зависеть и от кислотности среды

Чем больше , тем больше потенциал.

Т.о., изменяя концентрацию окисленной и восстановленной форм за счёт процессов осаждения или комплексо-образования, а также регулируя рН, можно управлять окислительно-восстановительной реакцией.