intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Phương pháp oxy hóa – khử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST
Báo xấu
7
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Phương pháp oxy hóa – khử do PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn biên soạn với mục tiêu: Định nghĩa phản ứng oxy hóa - khử; thế oxy hóa - khử và thế oxy hóa – khử chuẩn; thế oxy hóa – khử hòa tan và thế chuẩn của cặp oxy hóa – khử hòa tan; thế oxy hóa – khử biểu kiến và thế oxy hóa – khử chuẩn biểu kiến; ảnh hưởng của pH, của sự tạo tủa và tạo phức trên thế oxy hóa - khử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Phương pháp oxy hóa – khử

  1. Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Redox Titrations, Titrations Based on Redox Reactions PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn Bộ môn Hóa Phân Tích – Kiểm Nghiệm Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  2. Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Mục tiêu  Trình bày được định nghĩa phản ứng oxy hóa - khử; thế oxy hóa - khử và thế oxy hóa – khử chuẩn; thế oxy hóa – khử hòa tan và thế chuẩn của cặp oxy hóa – khử hòa tan; thế oxy hóa – khử biểu kiến và thế oxy hóa – khử chuẩn biểu kiến; ảnh hưởng của pH, của sự tạo tủa và tạo phức trên thế oxy hóa - khử  Tính được hằng số cân bằng K để từ đó dự đoán chiều của phản ứng oxy hóa - khử, thế oxy hóa - khử tại điểm tương đương và thế oxy hóa – khử tại từng thời điểm chuẩn độ để từ đó vẽ được đường cong chuẩn độ oxy hóa – khử  Chọn được chỉ thị oxy hóa - khử dựa theo đường cong chuẩn độ oxy hóa - khử  Áp dụng được các phương pháp oxy hóa – khử để định lượng một số chất thường được sử dụng trong ngành Dược Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  3. Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Nội dung 1. Sự oxy hóa – khử 2. Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử 3. Một số phép đo oxy hóa – khử sử dụng trong ngành Dược Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  4. Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng oxy hóa – khử là phản ứng trao đổi electron giữa hai hợp chất: một hợp chất nhường electron (chất khử) và một hợp chất nhận electron (chất oxy hóa) Thí dụ: Thêm dd sắt (III) clorid vào thiếc (II) clorid 2FeCl3 + SnCl2 2FeCl2 + SnCl4 2Fe3+ + 2e 2Fe2+ Sn2+ - 2e Sn4+ 2Fe3+ + Sn2+ 2Fe2+ + Sn4+ • Sự oxy hóa: sự mất e- • Sự khử: sự nhận e- • Khi có sự oxy hóa xảy ra là có sự khử và mỗi e- nhận được bởi chất oxy hóa là do chất khử bị mất đi Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  5. Sự Oxy Hóa – Khử http://www.meta-synthesis.com/webbook/15_redox/redox_06.gif Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  6. Sự Oxy Hóa – Khử  Tác nhân khử và tác nhân oxy hóa  có thể là hai chất hóa học (phản ứng hóa học) Cốc 1: Kẽm nhúng vào dd đồng sulfat Zn Zn2+ và Cu2+ Cu rắn Cốc 2: màu xanh (dd đồng) mất theo thời gian Cốc 3: sợi đồng nhúng vào dd bạc nitrat Cu Cu2+ và Ag+ Ag rắn tinh thể bạc bám lên Cốc 4: màu xanh (Cu2+ ngậm nước) sợi đồng xuất hiện. Bạc bám lên sợi đồng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  7. Sự Oxy Hóa – Khử  Tác nhân khử và tác nhân oxy hóa  1 chất hóa học và 1 điện cực mà thế được chọn thích hợp (phản ứng điện hóa) Khử bạc bởi đồng trong pin điện hóa Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  8. Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng điện hóa: tùy giá trị của thế điện cực mà điện cực sẽ  nhường e- và khử chất hóa học  nhận e- và oxy hóa chất hóa học  Cặp oxy hóa – khử kết hợp dạng oxy hóa và dạng khử sẽ tương ứng với sự trao đổi e-  Phản ứng oxy hóa – khử tổng quát pOx1 + ne pKh1 qKh2 qOx2 + ne Sn2+- 2e Sn4+ 2Fe3++2e 2Fe2+ pOx1 + qKh2 pKh1 + qOx2 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  9. Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng oxy hóa – khử: quá trình cho nhận e- có thể thực hiện trong các dung dịch riêng rẽ  Phản ứng acid – base:  quá trình chuyển H+ từ acid sang base chỉ được thực hiện trực tiếp trong một dung dịch  H+ không thể chuyển từ chất cho sang chất nhận thông qua 1 dây dẫn phản ứng oxy hóa – khử phản ứng oxy hóa – khử xảy ra phản ứng xảy ra trong hai dung dịch trong một dung dịch acid - base Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  10. Sự Oxy Hóa – Khử  Tốc độ phản ứng  xảy ra chậm: tăng nhiệt độ, thêm xúc tác  phản ứng xảy ra qua nhiều giai đoạn  quá trình chuyển e- là một trong chuỗi các giai đoạn đó (phá vỡ liên kết, proton hóa, sắp xếp lại phân tử) NAD: Nicotinamide adenine dinucleotide FAD: Flavine adenine dinucleotide Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  11. Thế Oxy Hóa – Khử +2 (-) (+)  Bán pin: 1 kim loại nhúng vào dung  Pin điện hóa Galvanic: 2 bán pin dịch muối của nó nối nhau bằng 1 cầu muối và 1 dây  Bán pin oxy hóa: kẽm nhúng ZnS04 dẫn bên ngoài  Bán pin khử: đồng nhúng CuS04 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  12. Thế Oxy Hóa – Khử  Các e- cung cấp bởi phản ứng oxy hóa sẽ đến nơi xảy ra phản ứng khử  Khi các bán pin được nối nhau thì phản ứng tự xảy ra và kim volt kế lệch đi chứng tỏ có sự khác nhau về thế năng Đó là thế oxy hóa – khử http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/hillchem3/medialib/media_portfolio/text _images/CH18/FG18_06.JPG Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  13. Thế Oxy Hóa – Khử Pin điện hóa Galvanic Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  14. Thế Oxy Hóa – Khử  Cùng lúc có 2 phản ứng ngược nhau và phản ứng này mạnh hơn phản ứng kia  Sau cùng, có một sự cân bằng được thiết lập và điện cực phải có “thế cân bằng” E dương hay âm  Giá trị thế của thế oxy hóa – khử cân bằng được cho bởi phương trình Nernst Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  15. Thế Oxy Hóa – Khử Phương trình Nernst T: nhiệt độ tuyệt đối; F: số Faraday (96500 Coulomb) n: lượng e sử dụng RT E  E0  ln a M n Eo: hằng số phụ thuộc kim loại nF R: hằng số khí lý tưởng (8,314 J/độ K.mol) aM: hoạt độ của ion Mn+ trong dung dịch German scientist Walther Nernst (1864-1941) portrait in 1910s http://www.eccentrix.com/members/chem pics/Slike/chemists/Faraday.jpg Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  16. Thế Oxy Hóa – Khử Phương trình Nernst T: nhiệt độ tuyệt đối; F: số Faraday (96500 Coulomb) n: lượng e sử dụng RT E  E0  ln a M n Eo: hằng số phụ thuộc kim loại nF R: hằng số khí lý tưởng (8,314 J/độ K.mol) aM: hoạt độ của ion Mn+ trong dung dịch T = 25oC = 298oK  Khi [Mn+] = 1(đơn vị) thì E = E0 0,0001983  298  lg[ M n  ]  E0 E  E0  n  thế chuẩn của hệ thống oxy hóa – khử  thành lập bởi kim loại và ion tương ứng Mn+/M0 0,0591 E  E0   lg[ M n  ]  Với kim loại n  dạng ion hóa Mn+: dạng oxy hóa (Mn+ +ne M0)  Với phi kim  dạng ion hóa: dạng khử (Cl2 + 2e  2Cl-) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  17. Thế Oxy Hóa – Khử Áp dụng cho H+ (dạng oxy hóa từ nguyên tố hydro) 2H+ + 2e  H2 hơi H2, 1 atm điện cực Pt Điện cực hydro  Điện cực Pt bão hòa khí H2 nhúng trong dung dịch H+ (HCl 1M)  Thế được tính theo phương trình E = Eo + 0,0591 lg[H+]. [H+] = 1 thì E = E0(2H+/H2)  Theo quy ước thế chuẩn Eo (2H+/H2) = 0,00 volt  Thế oxy hóa – khử của những hệ thống khác được xác định bằng cách so sánh với thế của điện cực hydro  Thế chuẩn của hệ oxy hóa – khử khác nhau được thành lập bởi kim loại và ion tương ứng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  18. Thế Oxy Hóa – Khử đo thế với điện cực hydro  Pin gồm điện cực Zn và điện cực hydro  Pin gồm điện cực Cu và điện cực hydro  Hai pin này hoạt động trong cùng điều kiện chuẩn  Thế càng thấp, kim loại càng có khuynh hướng cung cấp ion để đi vào dung dịch  Thí dụ: Natri là chất khử phản ứng khá mạnh với nước để cho Na+ Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  19. Hệ Thống Oxy Hóa – Khử Chất Số Chất Thế Chất Số Chất Thế Oxy electron Khử chuẩn Oxy electron Khử chuẩn hóa trao đổi (V) hóa trao đổi (V) Li+ + e  LiO 3,03 Cu2+ + 2e  CuO +0,34 K+ + e  KO 2,92 I2 + 2e  2I +0,53 Na+ + e  NaO 2,70 Fe3+ + e  Fe2+ +0,77 Zn2+ + 2e  ZnO 0,76 Ag+ + e  AgO +0,80 Fe2+ + 2e  FeO 0,44 Br2 + 2e  2Br +1,08 Cr3+ + e  Cr2+ 0,41 Cl2 + 2e  2Cl +1,36 Sn2+ + 2e  SnO 0,14 Cr2O72- + 6e  2Cr3+ +1,36 2H+ + 2e  H2 0,00 MnO4 + 5e  Mn2+ +1,51 Sn4+ + 2e  Sn2+ +0,14 Ce4+ + e  Ce3+ +1,60 Bi3+ + 3e  BiO +0,23 S2O82 + 2e  2SO42 +2,00  Các kim loại xuất hiện đầu bảng dễ dàng mất điện tử nhất nên có giá trị E0 âm lớn nhất và là tác nhân khử tốt nhất – Anod  Các phi kim loại xuất hiện cuối bảng dễ dàng nhận điện tử nhất nên có giá trị E0 dương lớn nhất và là tác nhân oxy hóa tốt nhất – Cathod Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
  20. Hệ Thống Oxy Hóa – Khử  Các kim loại hoạt động nhất là các tác nhân khử mạnh nhất, hay nói đúng hơn chúng bị oxy hóa  Các chất được ghi phía trên bảng sẽ khử các chất thấp hơn nó trên bảng  Thí dụ: Zn có thể khử H+ và Cu2+. H2 có thể khử Cu2+ mà không khử Zn2+. Cu không thể khử H+ hay Zn2+  Kim loại sẽ dịch chuyển ion tương ứng vào một hệ thống oxy hóa – khử có thế cao hơn  Thí dụ: Lớp mỏng sắt (E0 = - 0,44V) sẽ bị đồng phủ lên (E0 = + 0,34V) khi nó được nhúng chìm trong dung dịch đồng Mg2+ + 2e-  Mg - 2,36V hoạt động nhất 2H+ + 2e-  H2 - 0,00V chuẩn Zn2+ + 2e-  Zn - 0,76V Cu2+ + 2e-  Cu + 0,34V Fe2+ + 2e-  Fe - 0,44V Fe3+ + e-  Fe2+ + 0,76V Sn2+ + 2e-  Sn - 0,14V kém hoạt Ag+ + e-  Ag + 0,80V Pb2+ + 2e-  Pb - 0,13V động nhất Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2