کاربرد تیتراسیونهای Redox
Download
Report
Transcript کاربرد تیتراسیونهای Redox
Redox titration
Cu(S) +2Ag+ Cu2+ + 2Ag (S)
k eq= [Cu2+]/ [ Ag+]2
►
Cu(S) Cu2+ + 2e-
oxi. Eo=-0.337
►
Ag+ + e- Ag(s)
►
Cu│Cu2+ (xM) ││ Ag+(yM) │ Ag
►
Ag+ + Cu(S) Ag(s) + Cu2+
Red. Eo =0.799
Ecell=Ecat+Ean= 0.799 - 0.337=0.462
►
EAg=Eo Ag+-0.059/2*Log1/[Ag]2
درتعادلE Cell=0 → EAg+ =ECu2+
Eo Ag+-0.059/2*Log1/[Ag+]2=
Eo Cu2+-0.059/2*Log1/[Cu2+]
Eo Ag+- Eo Cu2+=
•
•
•
0.059/2*Log1/[Ag+ ]2 - 0.059/2*Log1 /[Cu2+] = •
0.059/2*Log1/[Ag+ ]2 + 0.059/2*Log [Cu2+] = •
0.059/2*Log [Cu2+] /[Ag+ ]2 •
•
•
•
•
2 (Eo Ag+- Eo Cu2+)/0.059=
Log Cu2+ /[ Ag+]2 =LogKeq
2(0.799-0.337)/0.059=15.6
Keq=4.1*1015
• LogKeq=n (EoOxidant- EoReductant)/0.059
محاسبه ثابت تعادل
Mno4-+5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H20
Mno4-+5e-+8H+→ Mn2++ 4H20 E=1.51
5Fe2 +→ 5Fe3+ +5e
E=-0.771
n=1
n=5
LogKeq=5(1.51-0.771)/0.059=62.5
ترسيم منحني تيتراسيون
E
ml
تيترانت سلول
??? 0
100 ml Fe2+ 0.5 M WITH Mno4- 0.5 M
Mno4-+5Fe3+ Mn2++5Fe2+
Fe3+ Fe2+
10
E=0.771-0.059/5*Log[Fe2+]5/[Fe3+]5
20
E=nE0 OX+ mE0 Red/(m+n)
30
E=E=1.51-0.059/5 *Log [Mn2+]/[Mno4-][H+]8
کاربرد تیتراسیونهای Redox
آنالیت باید در یک حالت اکسایش باشد (Fe3 +یا (Fe+2
کاهنده کمکی - Zn-Al-Cd-Pb-Ni :ملغمه روی
)2Zn(s)+Hg2+→ Zn2++ Zn(Hg) (s
ملغمه روی باعث کاهش H+نمی شود
اکسنده کمکی
• سدیم بیسموتات
•
•
•
•
•
•
•
•
NaBio3 (s) + 4H++ 2e- → BiO+ +Na++ 2H2O
اضافی ← صاف کردن
آمونیوم پراکسی دی سولفات
→2e-+S2O82-
2SO42)E o = 2.0
اضافی ← جوشاندن
هیدروژن پراکسید
H2O2+2H++2e- → 2H2O
Eo=1.78
اضافی ← جوشاندن
اکسنده های استاندارد:
• Eo=1.51 Na2C2O4, Fe
• Eo=1.44 Na2C2O4, Fe
• Eo=1.33 Na2C2O4, Fe
Eo=0.54
• Na2S2O3
MnO4-→ Mn2+
Ce4+ → Ce3+
K2Cr2O7 → Cr3+
I→ I2
• Eoپایین ید می تواند عوامل کاهنده قوی را در حضور عوامل کاهنده ضعیف
اندازه گیری نماید.
شناساگرها
• شناساگر معروف :فروئین
چسب نشاسته
•
در منگانومتری شناساگر الزم نیست
•
پایداری نقطه پایانی منگنانومتری:
• 2MnO4-+3Mn2++ 2 H2O → 5MnO2(S) +
4H+
•
•
•
•
K=1*1047
در محیط باقی نمی ماند
ولی سرعت واکنش کم است
حدود 30ثانیه رنگ باقی می ماند
پایداری محلولهای آبی پرمنگنات:
•
•
•
•
•
4MnO4-+2H2O→ 4MnO2(S) + 3O2+ 4 OH Kتقریبا باال است
ولی سرعت پایین است
و محلولها معموال پایدار می باشد
نور-گرما-اسید-باز MnO2-Mn2+-واکنش را کاتالیز می کنند.
تهیه محلول پرمنگنات
•
•
•
•
•
•
•
•
با محاسبه پرمنگنات توزین و ← ...
گرم ←
صاف ←
استاندارد
→ 2MnO4-+5H2C2O4+6H+
2Mn2++10 CO2(g) +8H2O
واکنش کند است
Mn2+کاتالیز می کند
(در ابتدا واکنش خیلی کند است –بعد سریع می شود)
يد -تيوسولفات
• روش مستقیم ( یدومتری )
I2+S →2I• روش غیرمستقیم (یدیمتری)
I-+Soxi→I2
•
يد -تيوسولفات
•
•
•
•
•
•
I2+2S2O32-→2I - + S4O62تیوسولفات←تتراتیونات
I2 →2In=2
S2O32-→ S4 O 62n=1
ید براي سنجش تیوسولفات منحصر به فرد است زیرا
سایر اکسنده های قوی تتراتیونات راهم اکسید می کنند
تهيه محلول آبکی يد:
•
•
•
•
•
•
[ I2]=0.001 Mحاللیت در آب
I2+I-↔ I3K=700
ید فرار است
4I-+ O2(g)+ 4H+→2I2+2H2O
اسید -گرما و نور واکنش را کاتالیز می کند.
يد در محيط قليائي
• I2+OH-→IO-+I-+H+
• 3IO-→Io3-+2I-
• تیتراسیون در محیط اسیدی یا خنثی انجام می شود.
تهيه محلول آبكي يد!!!
• I2+I-↔ I3-
• IO3-+5I-→3I2
• 2Cu2++4I-→2CuI+I2
پايداري تيوسولفات
• )S2O32-+H+→HSO3-+S(S
• pHمحلول -غلظت محلول - Cu2+ -نور خورشید و
میکروارگانیزم ها واکنش را تشدید می کنند.