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.‬‬