Лекция 9. Значения реакций окислениявосстановления в анализе План

• Название: Значения реакций окислениявосстановления в анализе План
• Дата: 21.10.2020
• Размер: 83.65 Kb.
• Имя файла: Лекция 9.pptx
• Тип: Документы; #144647

Значения реакций окисления-восстановления в анализе

План

• План
• 1. Значение реакций окисления-восстановления в анализе.
• 2. Стандартный водород­ный электрод.

• 1. Значение реакций окисления-восстановления в анализе.
• Окислительно-восстановительные реакции широко используются в качественном анализе для определения ионов. Например, катион Mn2+ открывается с помощью характерной для него реакции окисления до иона MnО-4, окрашенного в красно – фиолетовый цвет. Катион Cr3+ обнаруживается путем окисления его в анион CrО2-4, имеющий желтую окраску, или в анион Cr2О72- , имеющих оранжевую окраску или же в надхромовую кислоту H2CrO6, имеющую интенсивно – синюю окраску .

• Широкое применение окислительно-восстановительных реакций в качественном анализе обусловлено тем, что эти процессы часто сопровождаются заметным внешним эффектом – изменением окраски раствора, появлением или исчезновением осадка, выделением газа и т.п.

• Окислительно-восстановительные реакции применяются также для разделения ионов и перевода в раствор малорастворимых соединений. Например, при анализе катионов, для того чтобы отделить катионы хрома от катионов железа , марганца и некоторых других ,их окисляют в щелочной среде перекисью водорода до анионов CrО2-4, переходящих в раствор, в котором и открываются ионы хрома.

• В количественном анализе реакции окисления – восстановления лежат в основе методов оксидиметрии и использования редокс- индикаторов.
• Принятая ныне электронная теория реакций окисления-восстановления была впервые предложена 1914 году
Л.В. Писаржевским. Окислительно-восстановительные реакции протекают с изменением степени окисления взаимодействующих элементов. Изменение же степени окисления элементов и их ионов вызывается переходом электронов от одних атомом или ионов к другим.

• Передачу электронов можно осуществить двумя способами химическим и электрохимическим.
• При химическом способе можно наблюдать лишь качественные изменения веществ, сопровождающиеся изменением окраски, выделением газообразных веществ или выпадением осадка.

• В электрохимическом способе передача электронов происходит в результате работы гальванического элемента, в котором электроны восстановителя по проводнику переходят к окислителю и вызывают возникновение в системе электрического тока или э.д.с. гальванического элемента. Поэтому о химической активности отдельных окислителей и восстановителей судят по величине электродвижущей силы гальванического элемента, построенного из нормального водородного электрода и электрода исследуемого окислителя или восстановителя.

• 2. Стандартный водородный электрод
• Стандартный водородный электрод состоит из квадратной пластины платиновой фольги, на которой электролитический отложен слой платиновой черни. Последняя обладает свойством конденсировать на своей поверхности большие количества водорода ,и потому такая фольга действует так, как если бы она состояла из чистого водорода, т.е. как водородный электрод. Водород, адсорбируясь на платиновом электроде, диссоцирует на атомы; последний переходя в раствор, образуют ионы.

• Этот процесс обратимый, поэтому на стандартном водородном электроде может протекать как процесс окисления водорода, так и восстановления ионов водорода в молекулярный водород.

• Платиновую фольгу наполовину помещают в 1,25 н. раствор соляной кислоты ,которой является нормальным в отношении активной концентрации ионов водорода. Через этот раствор непрерывно пропускают ток очищенного от примесей газообразного водорода под давлением 105 н/м2. Газообразный водород омывает фольгу и выходит через верхнюю выводную трубку электрода, благодаря этому слой платиновой черни постоянно насыщен водородом .

• Существует несколько конструкций стандартного водородного электрода.
• Соединив со стандартным водородным электродом какой –либо другой электрод, мы получаем гальванический элемент, электродвижущую силу которого легко измерить вольтметром или потенциометром.
• Рассмотрим схему цинково-водородного элемента. Цинковый электрод представляет собой цинковую пластинку, погруженную в 1.н. раствор соли сульфата цинка, и хлорида цинка.
• Соединив водородный электрод с цинковым, получим в цепи электрический ток, напряжение которого можно измерить милливольтметром или потенциометром . по этому образцу строятся гальванические элементы и для всех других окислителей и восстановителей. Например, заменив цинковый электрод медным, получают медно-водородный гальванический элемент.