氧化还原滴定化学计量点电位通用计算式探讨
氧化还原滴定化学计量点电位通用计算式
探讨
b--
2000年第3期
No.3.2000
囊应大学(自然科学)
JOURNAIOFJIAYINGUNIVERSITY(NATURAISCIENCE)
蓦化还原滴定化学计一点电位置用计算式蠢讨.
o,
(嘉应太学化学亲,广东棒州514015)0z弓
【摘要】本文推导一个普通适用于各类氧化还原滴定化学计量点电位通用计鼻式,并对谊通用计算
式的应用进行了讨论.
【关键调】氧化还原滴定
【中囝分类号】0643.37
分杆亿肇
氧化还原滴定化学计量点电位的计算是《分析化学》氧化还原滴定教学中的重要内容.国
内现行《分析化学》教材中通常只以对称型氧化还原滴定反应n:Ox+nRednRed+
111OXz为例,推导得到氧化还原滴定化学计量点电位计算式:
一
式中Er,E;分别为氧化剂电对和还原剂电对的条件电位,n.,n分别为氧化剂和还原剂得失的
电子数.
式(1)在应用上有一定的局限性,只适用于对称型氧化还原滴定反应,如Ce4-Fe?
Ce”A-Fe”.而不适用于不对称型氧化还原滴定反应,如I+2sO;一2I—A-S.O:一.对于不对
称型氧化还原滴定反应,不能应用(1)式计算其化学计量点电位,而必须重新推导相应的计算
式】.为此有必要推导出一个具有普遍意义的氧化还原滴定化学计量点电位通用计算式.我们
参阅了一些文献[,对这个问题进行了研讨,推导了一个普遍适用于各类氧化还原滴定化学
计量点电位的通用计算式.
1氧化还原滴定化学计算点电位通用计算式推导
设氧化还原滴定及应为:
aOx+bRed2,~--cRedl+dOx(2)
反应式中aIb,c,d分别为Ox-,Red,Red一O的反应系数.此反应包括下列两个半反应:
Ox+nle?Redl(3)
Ox+e,~--Red,(4)
lq.,n分别表示两个半反应(?,(4)的电子得失数.依能斯特方程,两个半反应的电极电位为:
E+【0g(5]
收稿日期:1999—08—3O.
作者简介r温欣荣f1964一),男,广东兴宁市人,嘉应大学化学系刚教授.
{采常青(197O),女,广东平远县人.嘉应大学化学系助理实验师
一
56,
瓢
生
(6)
(5)式Xnl+(6)式×n2得:
一……
I-Ox]?I-Ox]d
nlE+n~E2=ntEF+n2Ef-o?o59l.
化学计量点时:E-一E.一Es,且[ox.]:[Red]一a:b’[o]:[-Red]一d:c,故[ox.]一詈
[-Red].[o]一[-Red],代入上式得:
Red.]?()?I-Red
(n-+n:riteF+n2E~+.591og1丽丽盯一
n.E+nE+0.0591og{昔()d/b*[Red]{)
EsP一+而0.059l.g,{旨([Redl)(7)
若考虑溶液中各种副反应的影响,则应以相应的条件电位代入(7)式,得:
“一一一
鲁log{吾([Red1]-c,’)(8)
(8)式即为普遍适用于各类氧化还原滴定化学计量点电位通用计算式.
2讨论与应用
2.1对称型氧化还原滴定反应
此时a—c,b—d,则氧化还原反应方程式为:
aOx
I
+bRed2~aRedl+bOx:
这种情况下,氧化还原滴定化学计量点电位计算式为:E={里(9)
此计算式与文献”:中对称型氧化还原滴定化学计量点电位计算式完全一致.对称型氧化还原
滴定反应化学计量点电位可按(9)式计算.
2.2非对称型氧化还原滴定反应
此时氧化还原滴定化学计量点电位应按(8)式进行计算.下面举例说
明非对称型氧化还原
滴定化学计量点电位计算式的确定.
倒1KMnO标准溶液滴定NaCO.溶液.其反应式为:2MnO~-+5Czo;一
+16H,~-2Mn
+10CO2十+8HO.此反应包括下列两个半反应:
Mn07+SH+5e,~-Mn”+14H2O
2CO2+2eC2O:一
则n一5,n?=2,a一2,b一5.c一2,d一10,u一2,?一1.此滴定反应化
学计量点电位计算式为:
一一
r2A0.2-M
n}
一
(5E.f+2E+o.059[oglO[Mn一])
(E/表示En(].一,E表示E,一.).
例2KCrO标准溶液滴定Fe溶液.其反应式为:Cro;+6Fe+14H一
~-2Cr_.
6Fe7HO.此反应包括下列两个半反应:
Cr?0;+14H一+6e~2Cr”
Fe.+eFe
则n6,n=1,a=1.b=6,c一2,d=6,d=1’e
a
=2.此滴定反应化学计量点电位计算式为:
Esp=+雨O.0591i1’6cr】.r)
一
幸(6+o-0591og1).
(E表示E葛.;,计,E表示E?,z+).
例3I标准溶液滴定Na.SO.溶液.其反应式为:Iz+2SOl一?2I+S.O;.此反应包括
下列两个半反应:
I2+2e?2I一
1s
.o;一+e?s.o;
则n一2,n一1,a一1,b=2,c一2,d—l,d一虿1,
詈一2.此滴定反应化学计量点电位计算式为:
一+log{11t_r]{_)
一了1(2En『+.’.591og
(El表示E《.E表示E《c:一/SoO~一.
上述3倒氧化还原滴定化学计量点电位计算式与文献推导公式所得结果完全一致.其他
非对称型氧化还原滴定化学计量点电位计算式可照此确定.
练上所述,(8)式可作为普遍适用于各类氧化还原滴定化学计量点电
位通用计算式.使用
起来很方便.对《分析化学》课程的教学是非常有益的.
参考文献
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s,rUDIESONTHEUNIVERSALFoRMULAToCALCULATEPOTENnAL
oFSToICHIoMETRICPoINTINREDoXT?RATIoN
WenXinrongTuChangqing
AbstractThisatticlen1…st0studytheuniversal[ormulatocalculatepotential
ofstolchiomctric[rain
TL.nandtheapp][cat[ouofthisuniversalformulawasdiscussed.
Key~orflsredoxldratlon:potenda]cfsto[phiometrLcpoiut
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