Download Redox Titrations: Principles & Methods of Equilibria - Oxidation-Reduction Reactions and more Thesis Chemistry in PDF only on Docsity!
1. Nguyên tắc phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử
Dựa trên quá trình cho và nhận electron. Trong phản ứng, nếu chất
X ở dạng khử thì thuốc thử R ở dạng oxy hóa và ngược lại.
n 2 Kh1 + n 1 Ox2 n 2 Ox1 + n 1 Kh
Ứng dụng :
- Định lượng chất khử: Fe(II), Mn(II), I-, SO 3 2-, S2-, NO 2 - , H 2 O 2 , C 2 O 4 2-
- Định lượng chất oxy hóa: Fe(III), Cu(II), MnO 4 - , Cr 2 O 7 2-, ClO 3 - , BrO 3 - ,
IO 3 - , H 2 O 2
- Định lượng những hợp chất không có tính oxy hóa – khử
Yêu cầu đối với phản ứng chuẩn độ oxi hóa – khử :
Thỏa mãn yêu cầu chung đối với các phản ứng sử dụng trong
phương pháp phân tích thể tích.
Chương 4: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ
OXI HÓA – KHỬ
(chapter 15: REDOX TITRATIONS)
2. Cách xác định điểm cuối trong chuẩn độ oxy hóa – khử
a. Dung dịch thay đổi màu do phản ứng hóa học của thuốc thử
- Xác định Fe(II) bằng pp pemanganat
- Xác định S 2 O 3 2-^ bằng dung dịch I 2
- Xác định I-^ (có SCN-^ trong dung dịch) bằng dung dịch Fe3+
b. Loại thay đổi màu phụ thuộc điện thế oxi hóa khử của các chất định
lượng – Khoảng thế chuyển màu
Chỉ thị oxy hóa – khử (chỉ thị thế điện cực) : có màu 2 dạng oxh và dạng khử khác nhau. Màu sắc thay đổi đột ngột khi thế điện cực của dd tăng
hoặc giảm.
Ind(oxh) + ne ⇌ Ind(Kh) E = 𝐸𝐼𝑛𝑑𝑜^ +
0, 𝑛 𝑙𝑔^
[𝐼𝑛𝑑 𝑜𝑥ℎ ] [𝐼𝑛𝑑 𝑘ℎ ] Theo lý thuyết, khoảng thế chuyển màu:
𝐸𝐼𝑛𝑑𝑜^ −
0, 𝑛 ≤ 𝐸^ ≤^ 𝐸𝐼𝑛𝑑
𝑛 Một số chất chỉ thị thế điện cực:
Điphenylamin 𝐸𝐼𝑛𝑑𝑜^ = 0,76 V. Axit điphenylamin sulfonic 𝐸𝐼𝑛𝑑𝑜^ = 0,85 V. Feroin 𝐸𝐼𝑛𝑑𝑜^ = 1,06 V.
b. Vẽ đường cong chuẩn độ
Vd: Chuẩn độ Fe2+^ (O,1 N; Vo mL) bằng Ce4+^ (0,1 N; V mL)
EoFe3+/Fe2+^ = 0,68 V EoCe4+/Ce3+^ = 1,4 V
- Trước ĐTĐ: E = EoFe3+/Fe2+^ +
0, 𝑛 1 lg
[Fe3++ *Fe2++ = E
oFe3+/Fe2+ (^) + 0,059 lg 𝑃 1−𝑃
𝑛 1 𝐸𝑜 1 +𝑛 2 𝐸𝑜 2 𝑛 1 +𝑛 2 =^
EoCe4+/Ce3+^ + EoFe3+/Fe2+ 2
- Sau ĐTĐ: E = EoCe4+/Ce3+^ +
0, 𝑛 2 lg
[Ce^4 ++ *Ce3++ = E
oCe4+/Ce3+ (^) + 0,059 lg (P-1)
c. Sai số chuẩn độ
q =
𝑁𝑉 −𝑁𝑜𝑉𝑜 𝑁𝑜𝑉𝑜 = P^ –^1 Vd: Tính q trong phép chuẩn độ trên nếu ngừng chuẩn độ ở E = 0,85 V
hoặc E = 1,25 V.
4. Chuẩn độ oxi hóa khử: tr.hợp dạng oxi hóa và dạng khử liên hợp có
hệ số khác nhau
a. Phương trình đường cong chuẩn độ Chuẩn độ Vo (mL) dd Fe2+^ Co (M) bằng V (mL) dd K 2 Cr 2 O 7 C (M) (pH = 0).
EoFe3+/Fe2+^ = 0,68 V EoCr 2 O 7 2-/2Cr3+^ = 1,33 V
[Fe3+] + [Fe2+] = (^) 𝑉+𝑉𝑜𝐶𝑜𝑉𝑜 [𝐶𝑟 2 𝑂 7 2−] + 1/2 Cr^3 +^ = (^) 𝑉+𝑉𝑜𝐶𝑉
- [Fe3+] = 3. Cr^3 + E = Eo’Fe3+/Fe2+^ + 0,059 1 lg[Fe
3++ *Fe2++ E = Eo’Cr 2 O 7 2-/2Cr3+^ + 0,059 6 lg
[Cr 2 O 7 2−+ *Cr3++^2
P = (^) 𝑁𝑜𝑉𝑜𝑁𝑉 = (^) 𝐶𝑜𝑉𝑜6𝐶𝑉 = 6 *𝐶𝑟^2 𝑂^7
2−]+3 Cr^3 + *Fe3++ + *Fe2++ =
2 [Cr^2 O^7
2−+ *Cr3++ + [Fe2++ *Fe3+++
𝐹𝑒2+^ ⇌ 𝐹𝑒3+^ + 1𝑒 𝐶𝑟 2 𝑂 7 2−^ + 14𝐻+^ + 6𝑒 ⇌ 2𝐶𝑟3+^ + 7𝐻 2 𝑂 6𝐹e^2 +^ + 𝐶𝑟 2 𝑂 7 2−^ + 14𝐻+^ ⇌ 6𝐹e^3 +^ + 2𝐶𝑟3+^ + 7𝐻 2 𝑂
6 1
c. Sai số chuẩn độ
Trước ĐTĐ:
E = Eo’Fe3+/Fe2+^ +
0, 1 lg^
P
1 −P = Eo’Fe3+/Fe2+^ +
0, 1 lg
1+𝑞đ −qđ Sau ĐTĐ:
E = Eo’Cr 2 O 7 2-/2Cr3+^ +
0, 6 lg^
P−
2 *Cr3++ = Eo’Cr 2 O 7 2-/2Cr3+^ +
0, 6 lg^
𝑞𝑠 2 *Cr3++
5. Một số phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử
a. Phương pháp permanganat
Dựa vào khả năng oxi hóa của permanganat trong các môi trường khác nhau. EoMnO 4 - /Mn2+^ = 1,51 V; EoMnO 4 - /MnO 2 = 0,59 V ;
EoMnO 4 - /MnO 4 2-^ = 0,56 V
- Định lượng Fe (II)
- Định lượng H 2 O 2
- Định lượng nitrit
- Định lượng một số ion kim loại
b. Phương pháp iod
EoI 2 /2I-^ = 0,54 V
- Định lượng các chất khử:
- Định lượng các chất oxi hóa
- Định lượng H 2 O 2
- Định lượng các axit
c. Phương pháp dicromat
EoCr 2 O 7 2-/2Cr3+^ = 1,36 V
7. Vận tốc phản ứng oxi hóa – khử
8. Các kiểu cơ chế phản ứng oxi hóa – khử a. Cơ chế cầu electron
b. Cơ chế cảm ứng
c. Cơ chế xúc tác
(SV tham khảo Tài liệu Giáo trình Hóa học Phân tích 2: CSLT Phân
tích định lượng - Cù Thành Long)
