PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ

Chia sẻ: Tulip_12 Tulip_12 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

888
lượt xem 50
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phản ứng kết tủa và qui tắc tích số tan Những chất kết tủa sinh ra trong một phản ứng kết tủa là những hợp chất ion ít tan. Phản ứng kết tủa có dạng tổng quát như sau: mXaq + nRaq XmRn¯ Ion Xaq luôn mang Ziện trái dấu với ion Raq. Khi cân bằng nhiệt động được thiết lập tại nhiệt độ xác định. Thì tích số nồng độ (nếu dung dịch loãng) của các ion Xaq và Raq là một hằng số, ta gọi hằng số này là tích số tan (solubility product) Ksp Slide 1 PHƯƠNG PHÁP...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ

PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Đại cương về oxi hóa khử Chất oxi hóa: là chất có khả năng nhận electron. Chất khử: là chất có khả năng nhường electron. Electron không tồn tại dạng tự do trong dung dịch. Vì vậy, một chất chỉ thể hiện tính oxi hóa khi có chất khác nhường electron cho nó và ngược lại một chất chỉ thể hiện tính khử khi có chất khác nhận electron của nó. Aox + ne- = Ared Vd: Fe3+ + e- = Fe2+ Slide 1 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Bred = Box + ne- Vd: Znred = Zn2+ + 2e- Phản ứng oxi hóa khử là phản ứng xảy ra giữa chất oxi hóa và chất khử. Aox + Bred = Ared + Box Có thể chia phản ứng oxi hóa khử thành 2 bán phản ứng: Vd: 2Fe3+ + Zn = 2Fe2+ + Zn2+ Fe3+ + e- = Fe2+ (sự khử) Znred = Zn2+ + 2e- (sự oxi hóa) Slide 2 1
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Điện cực và thế i ện cực: Khi nhúng thanh kim loại vào dung dịch muối của nó thì trên bề mặt phân chia giữa pha rắn và pha lỏng xuất hiện một hiệu số thế gọi là thế i ện cực. Thanh kim loại nhúng vào dung dịch muối của nó được gọi là i ện cực hay còn gọi là bán pin. Khi nối 2 bán pin lại với nhau ta được 1 pin i ện Slide 3 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Anode Cathode (+) (-) Cầu muối Slide 4 2
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Thế i ện cực tiêu chuẩn: Là giá trị thế đo được khi nối điện cực (cathode) với một điện cực hydro tiêu chuẩn trong điều kiện chuẩn. = 1 atm P H2 Pt /H2 (1 atm), 1M H+// E0 = 0,0000 V Điện cực Pt HCl 1M Slide 5 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Phương trình Nerst: Với bán phản ứng: Aox + ne- = Ared Phương trình Nerst được viết như sau: RT a A ox E = E0 + ln nF a A red Trong đó: E0: là thế i ện cực tiêu chuẩn R: 8,314 J.mol-1.K-1 F: 96500 C Slide 6 3
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Tại 250C, và dung dịch loãng thì phương trình Nerst được viết như sau: 0,059 [A ox ] E = E0 + lg n [A red ] Các yếu tố ảnh hưởng đến thế oxi hóa khử Ảnh hưởng của pH dung dịch Vd: MnO-4 + 8H+ + 5e- ® Mn2+ + 4H2O 0,059 [MnO- ] * [H+ ]8 4 E = E0 2+ + lg MnO- ,8H+ /Mn [Mn2+ ] 5 4 0,059 [MnO - ] 0,059 4 E = E0 lg[H+ ]8 + 2+ + lg MnO- ,8H+ /Mn 2+ 5 5 [Mn ] 4 Slide 7 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ 0,059 E0' = E0 lg[H+ ]8 + MnO- ,8H+ /Mn2+ MnO- ,8H+ /Mn2+ 5 4 4 0,059 [MnO- ] 4 E = E0' 2+ + lg MnO- ,8H+ /Mn 2+ 5 [Mn ] 4 E0’ gọi là thế tiêu chuẩn điều kiện, E0’ = E0 khi [H+] = 1M Ảnh hưởng của phản ứng tạo tủa Vd: Ag+ + 1e- ® Ag 0,059 E = E0 + + lg[Ag+ ] 1 Ag /Ag Khi có mặt ion Cl-: Ag+ + Cl- ⇌ AgCl Ksp =10-9,75 Slide 8 4
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Phương trình Nerst: 0,059 K sp E = E0 + lg - Ag+ /Ag 1 [Cl ] 0,059 0,059 1 E = E0 + lgK sp + lg - Ag+ /Ag 1 1 [Cl ] 0,059 E0 0 AgCl/Ag = E + lgK sp = 0,799 - 0,577 = 0,222 V Ag+ /Ag 1 0,059 1 E0' 0 AgCl/Ag = E AgCl/Ag + lg - 1 [Cl ] Slide 9 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Ảnh hưởng của phản ứng tạo phức Vd: Co3+ + 1e- ⇌ Co2+ E0 = 1,84 V 0,059 [Co3+ ] E = E0 + lg [Co2+ ] 1 Co3+ /Co2+ Khi có mặt NH3: Co(NH3)63+ + 1e- ⇌ Co(NH3)62+ red 3+ 0,059 [Co(NH3 ) 6 ] β1,6 0 E =E + lg * [Co(NH3 )2+ ] β ox 1 Co3+ /Co2+ 6 1, 6 red 0,059 β1,6 E0 = E0 + lg ox Co(NH3 )3+ / Co(NH3 )2+ β 1 Co3+/Co2+ 6 6 1, 6 Slide 10 5
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ β red = 10 4,39 β ox = 1035,21 1, 6 1, 6 0,059 10 4,39 E0 = 1,84 + lg 35,21 = 0,022 V Co(NH3 )3+ / Co(NH3 )2+ 1 10 6 6 Tính E0 Au(CN)- / Au 4 cho biết: E 0 3+ = 1,5 V Au(CN)- có lgβ1,4 = 42 4 Au / Au Chiều của một phản ứng oxi hóa khử: Xét phản ứng oxi hóa khử tổng quát: n2ox1 + n1red2 ⇌ n2red1 + n1ox2 Slide 11 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Phản ứng sẽ xảy ra theo chiều thuận nếu: E0' > E0' ox 1/red1 ox 2 /red2 Hằng số cân bằng của phản ứng: nΔE0' , ≥7 lgK cb = 0,059 Nguyên tắc chuẩn độ oxi hóa khử Là phản ứng chuẩn độ dựa trên phản ứng oxi hóa khử, trong đó nếu chất X ở dạng khử thì dung dịch chuẩn R phải ở dạng oxi hóa. Phản ứng chuẩn độ tổng quát: nRXkh + noxRox ⇌ nRXox + noxRred Slide 12 6
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Các yêu cầu của một phản ứng oxi hóa khử được dùng làm phản ứng chuẩn độ (tương tự các loại phản ứng chuẩn độ khác) Dạng đường chuẩn độ: Slide 13 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Các phản ứng oxi hóa trước và khử trước: Phản ứng oxi hóa trước: NaBiO3: oxi hóa Mn2+ thành MnO4-, rất ít tan trong nước nên có thể loại bỏ lượng dư bằng pp lọc. (NH4)2S2O8: trong mt acid oxi hóa Cr3+ → Cr2O72-, Mn2+ → MnO42-, Ce3+ → Ce4+. Lượng dư (NH4)2S2O8 có thể loại trừ bằng cách đun nóng với xúc tác Ag+. Ag+ 2S2O82- + 2H2O → 4SO2 + O2 + 4H+ Slide 14 7
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ H2O2: Không là chất oxi hóa mạnh như 2 trường hợp trên, phản ứng xảy ra trong môi trường acid. H2O2 + 2H+ + 2e- → 2H2O Lượng dư H2O2 có thể loại bỏ bằng cách đun sôi dung dịch. Sự khử trước: ống khử Jones: Là ống thủy tinh hình trụ có gắn khóa bên trong có chứa hỗn hống Zn(Hg). Slide 15 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Phản ứng xảy ra trong ống khử Jones: Zn(Hg) → Zn2+ + Hg + 2e- Hỗn hống Zn(Hg) giúp ngăn ngừa phản ứng hòa tan Zn: Zn + 2H+ → Zn2+ + H2 Phản ứng xảy ra trong ống khử Vandel: HCl Ag → AgCl + e - Tùy theo nồng độ của Cl- mà thế oxi hóa của ống khử sẽ có các giá trị khác nhau. Slide 16 8
PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Chất khử SnCl2: Khử Fe3+ → Fe2+, lượng dư SnCl2 được loại trừ bằng HgCl2. 2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+ SnCl2 + HgCl2 → SnCl4 + Hg2Cl2 Hydroxylamine: NH2OH.HCl Khử Fe3+ → Fe2+. Hydrazin: Khử As(V) → As(III), Sb(V) → Sb(III) Slide 17 PHƯƠNG PHÁP CHUẨN ĐỘ OXI HÓA KHỬ Các phương pháp chuẩn độ oxi hóa khử: Phương pháp permanganate: dung dịch chuẩn KMnO4 Phương pháp dicromate: dung dịch chuẩn K2Cr2O7 Phương pháp Iod – Thiosulphate: dung dịch chuẩn Na2S2O3. Phương pháp Iodate. Phương pháp Ce: Ce(SO4)2 ứng dụng cụ thể của các phương pháp (nghe giảng trên lớp) Slide 18 9