АГРОТЕХИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТ АСТАНА
Редоксиметрия Перганометрия Комплексометрия
ВЫПОЛНИЛ:Загипар Куаныш
ПРОВЕРИЛА:Жокижанова Салтанат Қанатқызы
ГРУППА: ТПП 21-17
РЕДОКСИМЕТРИЯ
ОСНОВЫ МЕТОДА
Редоксиметрия - группа титриметрических методов анализа, в основе которых находятся реакции, протекающие с изменением степеней окисления реагирующих веществ. Окисление одного вещества неразрывно связано с восстановлением другого, поэтому реакции такого типа называются окислительно- восстановительными. Вещество может существовать в двух формах — окисленной (Ох) и восстановленной (Ве4), которые образуют сопряженную редокс - пару.
Термин "редокс" произошел в результате сочетания латинских слов reductio — восстановление и oxydatio — окисление.
В растворе протекает окислительно-восстановительная реакция;
Ох1 + Red2 Red1 + Ох2
восстановление Ох1 + ne Red1 ,
окисление Red2 - ne Ох2
Количественной характеристикой способности веществ окисляться или восстанавливаться является стандартный электродный потенциал (Е0). Для нахождения Е0 измеряют электродвижущую силу гальванического элемента, одним из полуэлементов которого является стандартный водородный электрод, другим - электрод, на котором протекает полуреакция с участием данной редокс-парой.
Стандартный электродный ‘потенциал — равновесный потенциал, измеренный относительно водородного электрода при активностях всех участников полуреакции, равных 1 моль/дм3 и при условии, что система ‘находится в стандартных условиях (Р = 1,013. 105 Па (1 атм); Т = 297 К); Е0 зависит от температуры, давления и природы растворителя.
В реальных системах электродный потенциал отличается от стандартного, так как изменяются условия измерения. Реальный редокс-потенциал (Е) зависит от природы редокс-пары, активности ионов, температуры. Количественно эта зависимость описы вается уравнением Нернста:
где - стандартный электродный потенциал, В; R -универсальная газовая постоянная, 8,314 Дж/моль К; Т - абсолютная температура, К; F - постоянная Фарадея, 9,65 104 Кл; n - число электронов, принимающих участие в электродной реакции; а(Ох) и а(Red) - активности окисленной и восстановленной форм вещества соответственно.
Если в реакции компоненты находятся в стандартном состоянии (твердые вещества, газы), их активность а = 1. Активности компонентов следует возвести в степени, равные стехиометрическим коэффициентам.
При подстановке всех констант, переходе от натурального логарифма к десятичному и 250С уравнение Нернста принимает вид, в котором применяется для расчета реальных потенциалов окислительно-восстановительных систем:
Методы редоксиметрии классифицируются в зависимости от названия титрантов (табл. 7).
Таблица 7
Характеристика методов редоксиметрии
Метод
|
Титрант
|
Стандарт
|
Индикатор
|
Объект анализа
|
Перманга - натометрия
|
КМnО4
|
H2C2O4, Na2C2O4
|
-
|
Восстановители (Fe, Ti, Sn, Pb, Sr)
|
Иодометрия
|
Na2S2O3I2
|
K2Cr2O7
|
Крахмал
|
Окислители(Cu) Восстановители (Sn, Sb, Hg, As)
|
Дихромато- метрия
|
K2CR2O7
|
-
|
Дифениламин
|
Восстановители (Fe, Sn, Mn, Cr)
|
Бромато- метрия
|
KBRO3
|
-
|
Метиловый оранжевый
|
Восстановители (Fe, Sn, Sb, As)
|
Для установления точки эквивалентности применяется несколько способов:
Фиксирование точки эквивалентности
Индикаторные способы
Безиндикаторный способ (перманганатометрия)
Редокс-индикаторы (дифенинамин, фенилантравиловая кислота и др.)
Специфический индикатор - крахмал(иодометрия)
Окислительно-восстановительные (редокс) индикаторы - органические соединения, способные к окислению или восстановлению, причем окисленная и восстановленная формы имеют различную окраску, которая зависит от потенциала системы.
Характеристика важнейших редокс-индикаторов приведена в
табл. 8.
Таблица 8
Окислительно-восстановительные индикаторы
Индикатор
|
, B (при аH + =1)
|
Окраска
|
Ох-формы
|
Red-формы
|
Ферроин
Фенилантраниловая кислота
Дипиридил
Дифениламин
Метиленовый синий
Нейтральный
красный
|
1,06
1,02
0,97
0,76
0,53
0,24
|
Голубая
Красная
Голубая
Фиолетовая
Голубая
Красная
|
Красная
Бесцветная
Красная
Бесцветная
Бесцветная
Бесцветная
|
Для сопряженной редокс-пары индикатора
по уравнению Нернста вычисляют потенциал индикаторной системы:
где — стандартный потенциал индикатора, зависит от РН среды, ионной силы раствора.
Интервал изменения окраски редокс-индикатора ( ) -— интервал потенциалов, внутри которого индикатор изменяет окраску, за его пределами преобладает окраска окисленной или восстановленной форм; рассчитывают по уравнению:
Редокс-индикатор выбирают по кривой титрования.
Требования к редокс-индикаторам:
окраска окисленной и восстановленной форм индикатора должна резко различаться и быть интенсивной;
окраска индикатора должна изменяться в узком интервале потенциалов от одной избыточной капли окислителя или восстановителя;
индикатор должен быть химически устойчив во внешней среде.
Достарыңызбен бөлісу: |