8氧化还原滴定法水质bofang教案分析.ppt

第6章 氧化还原滴定法 6.1 氧化还原反应及平衡 6.2 原电池与电极电势 6.3 电极电势与电动势 6.4 能斯特方程 6.5 电极电势的应用 6.5 氧化还原滴定法 6.2 原电池与电极电势 1. 原电池：将化学能转变成电能的装置称为原电池。 6.3 电极电势和电动势 4. 标准电极电势表 电极电势高，其氧化型的氧化能力强；电极电势低其还原型的还原能力强。 与计量系数无关 温度虽对电极电势有影响，但一般可忽略。 a. 离子浓度 1. 数值越大，该电对氧化态的氧化能力越强，其还原态还原能力越弱； 2. 数值越小，该电对还原态的还原能力越强，其氧化态氧化能力越弱； Cr2O72-＋14H＋＋6e=2Cr3＋(aq)＋7H2O Br2(g)＋2e ＝ 2Br- (aq) E=0.680-1.0660，不能自发 a 自身指示剂 KMnO4 2×10-6mol·L-1 呈粉红色 b 特殊指示剂 淀粉 与1×10-5mol·L-1I2 生成深蓝色化合物 碘量法专属指示剂 SCN- + Fe3+ =FeSCN2+ ( 1 ×10-5mol·L-1可见红色) 溶解氧 清洁的河流和湖泊中，溶解氧一般在7.5mg/L以上； 当溶解氧在3-4mg/L时，鱼类难以生存； 当溶解氧在2mg/L以下时，水体就会发臭。 化学耗氧量（chemical oxygen demand，COD） 在一定条件下用强氧化剂如高锰酸钾等氧化水中有机物所消耗的氧量。它是测定水中有机物含量的间接指标，代表水体中可被氧化的有机物和还原性无机物的总量。 KMnO4标准溶液的配制与标定 优点: a. 纯、稳定、直接配制标准溶液，易保存 b. 氧化性适中, 选择性好 滴定Fe2+时不诱导Cl-反应—污水中COD测定 指示剂: 二苯胺磺酸钠, 邻苯氨基苯甲酸 应用: 1. 铁的测定(典型反应) 2. 利用Cr2O72- — Fe2+反应测定其他物质 利用Cr2O72- －Fe2+反应测定其他物质 b 间接碘量法（滴定碘法） Na2S2O3标准溶液 Na2S2O3标定 四、测定方法——碘量法 原理：水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾，水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰，生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后，氢氧化物沉淀溶解并与碘离子反应而释出游离碘，以淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠滴定释出碘。计算溶解氧的含量。 Mn2++2OH-＝Mn (OH)2↓(白色) Mn (OH)2+1/2O2-＝MnO(OH)2↓（棕色水合化合锰） MnO (OH)2+2I-+4H+＝Mn2++I2+3H2O I2+2S2O32-＝2 I-+S4O62- 2、溶解 轻轻打开瓶塞，立即用吸管插入液面下加入2.0 ml硫酸。小心盖好瓶塞，颠倒混合摇匀至沉淀物全部溶解为止，放置暗处5min。 移取100.0ml样品于250ml的锥形瓶内，一式两份， 立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定溶液至浅黄色， 加入1ml 0.05%淀粉溶液，继续滴定至蓝色刚消失 记录硫代硫酸钠溶液用量V1(ml)；同法再滴定另一份，记录用量V2(ml)。 5、计算 式中： Mf ——氧的分子量，32； V1 ——滴定时样品体积，一般取100mL； C ——硫代硫酸钠溶液浓度（mol/L）； V2 ——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）。 22 22 22 pH， I， 吸附能力 沉淀表面积大 pH， I， 吸附能力 沉淀表面积大 pH， I， 吸附能力 沉淀表面积大 复氧 水体中的溶解氧 耗氧 生化需氧量(biochemical oxygen demand, BOD)指水中有机物在有氧条件下被需氧微生物分解时消耗的溶解氧量。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。 如果进行生物氧化的时间为五天就称为五日生化需氧量（BOD5）。一般清净河流的五日生化需氧量不超过2mg/L，若高于10mg/L，就会散发出恶臭味。 化学耗氧量（COD）：在一定条件下，用化学氧化剂处理水样时所消耗的氧化剂的量——水质污染程度的一个重要指标 高锰酸钾法 重铬酸钾法 1 高锰酸钾法 弱酸性、中性、弱碱性 强碱性(pH14) 强酸性 (pH≤1) MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O Eθ=1.51V MnO4- + 2H2O + 3e = MnO2 + 4OH- Eθ=0.59V MnO4- + e = MnO42