Общая характеристика метода

Окислительно-восстановительное (О-В) титрование основано на реакциях, которые сопровождаются переходом одного или большего числа электронов от иона-донора (восстановителя) к акцептору (окислителю).

Различают оксидиметрическое титрование – титранты окислители. Этот случай используется чаще всего, т.к. растворы окислителей более устойчивы.

Редуктометрическое титрование (редуциметрия) – титранты восстановители (применяют редко).

Известно более 90 тыс. окислительно-восстановительных реакций, но в аналитической практике применяют гораздо меньшее число О-В реакций. Разработано немногим более 50 методов О-В титрования. Как правило, методы О-В титрования называют по титранту: ванадатометрия, хроматометрия, бихроматометрия, броматометрия, йодометрия и т.д.

В окислительно-восстановительной реакции участвуют две редокс-системы – титруемого вещества (1) и титранта (2):

Red₁ – n ₁e = Ox₁

Ox₂ + n ₂e = Red₂

Процессы с отдачей и присоединением электронов рассматривают как полуреакции окисления и восстановления соответственно. В каждой полуреакции вещество в более высокой степени окисления называют окисленной формой Ox а вещество в более низкой степени окисления – восстановленной формой Red. Окисленная и восстановленная формы вещества составляют сопряженную пару (редокспару). Полуреакции окисления и восстановления неосуществимы одна без другой, число отдаваемых и принимаемых электронов должно быть одним и тем же. Реально протекает суммарная окислительно-восстановительная реакция:

n ₂Red₁ + n ₁Ox₂ = n ₂Ox₁ + n ₁Red₂

Каждая полуреакция характеризуется соответствующим окислительно-восстановительным потенциалом (редоксипотенциалом):

– уравнение Нернста.

где R – молярная газовая постоянная, 8,314 [Дж×моль^-1×К^-1];

T – абсолютная температура, [К];

n – число электронов в полуреакции Ox + n e = Red;

F – постоянная Фарадея, 9,65×10⁴ [Кл];

E ⁰_Ox/Red – стандартный электродный потенциал полуреакции, [В]

(при а _Ox = a _Red = 1, T = 298 K, p = 1 атм для газообразных участников полуреакции)

Активности компонентов (a) следует возвести в степени, равные стехиометрическим коэффициентам.

Если постоянные величины объединить в одну константу, натуральный логарифм заменить десятичным, тогда при 25 ^оС уравнение Нернста имеет вид:

Чем больше E _Ox/Red, тем более сильным окислителем является форма Ox и более слабым восстановителем форма Red.

В состоянии равновесия Е _Ox1/Red1 = E _Ox2/Red2 и в случае обратимых редоксипереходов можно записать:

При вычислении потенциала в любой точке О-В реакции расчет можно вести по концентрациям компонентов любой редокспары.

Поиск по сайту: