滴定分析法分类-- 氧化还原滴定法介绍

以氧化还原反应为基础的滴定分析法称为氧化还原滴定法。氧化还原反应是基于氧化剂与还原剂之间的电子转移。

一、影响氧化还原反应速率的因素

影响氧化还原反应速率的因素,除了参加反应的氧化还原电对本身的性质外,还有以下反应时的外界条件。

(1)反应物浓度    一般说来,反应物的浓度越大,反应的速率越快。

(2)温度    对大多数反应而言,升高溶液的温度,可提高反应速率。

(3)催化剂    加入催化剂可明显改变反应的速率。

(4)诱导反应    在氧化还原反应中,一种反应的进行,能够诱发和促进另一种反应的现象,称为诱导作用。前一种反应称为诱导反应,后一种反应称为受诱反应。

二、指示剂

在氧化还原滴定中,除了用电位法确定终点外,还可以根据所使用的标准溶液的不同,选用不同类型的指示剂来确定滴定终点。

氧化还原滴定中所用的指示剂有以下几类。

(1)自身指示剂    在氧化还原滴定过程中,有些溶液或被测物质本身有颜色,则滴定时就无须另加指示剂,它本身的颜色变化起着指示剂的作用,称为自身指示剂。例如,以高锰酸钾标准溶液滴定FeSO₄溶液,由于高锰酸钾本身具有紫红色,而Mn²⁺几乎无色,所以当滴定到化学计量点时,稍微过量的高锰酸钾就使被测溶液出现粉红色,表示已到滴定终点。

(2)专属指示剂    可溶性淀粉与游离碘生成深蓝色配合物的反应是专属反应。当I₂被还原为I^-时,蓝色消失;当I^-被氧化为I₂时,蓝色出现,反应极灵敏。因而淀粉是碘法的专属指示剂。

(3)氧化还原指示剂    氧化还原指示剂是一些本身具有氧化还原性质的有机化合物,它的氧化态和还原态具有不同的颜色,因而可指示氧化还原滴定终点。

三、碘量法

碘量法是以I₂的氧化性和I^-的还原性为基础的氧化还原滴定法。碘量法分为直接碘量法和间接碘量法。

(1)直接碘量法    直接碘量法也称碘滴定法。它是利用I₂的氧化性直接滴定一些还原性较强的物质,如、、和维生素C等。由于I₂的氧化性较弱,所以直接碘量法不如间接碘量法应用广泛。

(2)间接碘量法    间接碘量法又称为滴定碘法。它是利用I^-与氧化剂反应,定量地析出l₂,然后用还原剂Na₂S₂O₃标准溶液滴定析出的I₂,其反应式为:

利用这一方法可以测定很多氧化性物质,如、、等,所以间接碘量法应用相当广泛。

淀粉是碘量法的专属指示剂。直接碘量法以出现蓝色为滴定终点,间接碘量法以蓝色消失为滴定终点。应注意的是在间接碘量法中,淀粉指示剂应在近终点时加入,以防止较多的I₂被淀粉包裹,而导致终点滞后。

(3)碘量法的误差来源及应采取的措施    碘量法的误差来源主要有两个方面:一是碘易挥发;二是在酸性溶液中I^-易被空气中的O₂氧化。为了减小滴定误差,保证分析结果的准确度,在滴定过程中应采取以下措施:

①加入过量的KI(一般比理论量大2～3倍)使生成易溶于水的。

②KI与氧化性物质间的反应需在密闭的碘量瓶中进行;为使反应完全,加入KI后要在暗处放置5～10min,避免阳光照射,并用水封住瓶口。

③反应完全后立即用Na₂S₂O₃标准溶液滴定。

④滴定I₂时不要剧烈摇动,应尽量轻摇、慢摇,以减少I₂的挥发。

⑤溶液的酸度不宜太高,否则会增加被空气氧化的速度。

⑥滴定速度要适当快些。

其他的氧化还原滴定法还有高锰酸钾法、重铬酸钾法、溴量法等。