Вопрос. Особенности механизма окислительно-восстановительных реакций.

Окислительно-восстановительные реакции (ОВР) происходят с изменением степени окисления атомов, входящих в состав реагирующих веществ. При окислении веществ степень окисления элементов возрастает, при восстановлении - понижается.

Особенности:

Многие окислительно-восстановительные реакции (ОВР) – каталитические, сопровождаются большим выделением энергии, бывают межмолекулярные и внутримолекулярные, большинство идут медленно, в несколько стадий. При составлении уравнений реакций окисления-восстановления основная трудность заключается в подборе коэффициентов.

 

Применяют обычно два метода подбора коэффициентов:

метод электронного баланса и электронно-ионный метод.

1. В методе электронного баланса подсчёт числа принятых и отданных электронов производят на основании значений степеней окисления элементов до и после реакции.

2. В электронно-ионном методе схему реакции записывают в соответствии с общими правилами составления ионных реакций, т. е. сильные электролиты записывают в виде ионов, а неэлектролиты, слабые электролиты, газы и осадки — в виде молекул. Не изменяющиеся в результате реакции ионы в такую схему не входят. Рассчитав степени окисления, определяют окислитель и восстановитель и составляют частные реакции окисления и восстановления. Далее, как и в первом методе, находят коэффициенты-множители к частным уравнениям для достижения электронного баланса.

Вопрос. Окислительно-восстановительные индикаторы

Редокс- или окислительно-восстановительные индикаторы изменяют цвет в зависимости от присутствия в растворе окислителей или восстановителей. Дифениламин бесцветен в восстановленной форме, но имеет фиолетовый цвет в окисленном состоянии. Некоторые ярко окрашенные вещества сами могут служить индикатором. Например, при перманганатометрическом определении железа(II)

10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

добавляемый в процессе титрования раствор перманганата обесцвечивается, пока не будут окислены все ионы Fe2+, имевшиеся в исследуемом растворе. Точка эквивалентности определяется по розовой окраске раствора, из-за возникшего избытка перманганат-анионов.

Хингидрон также является окислительно-восстановительным индикатором. это смесь хинона и гидрохинона..

2,2 - Дипиридил (комплекс с рутением) в разб HNO3: Цвет окисл формы не имеет, Цвет восст.формы - желтый.

Нитро-о-фенантролин (нитроферроин), комплекс с Fe2. Цвет окисл.формы бледноголубой, Цв. Восст. Красный

Вариаминовый синий 0,5% р-р HCl соли: Цвет окисл формы фиолетовый Цв. Восст. Не имеет.

 

 

Вопрос. Окислительно-восстановительное титрование. Методология построения кривых титрования.

Методы окислительно-восстановительного (ОВ) титрования или red-ox-методы – это титриметрические методы, основанные на использовании окислительно-восстановительных реакций.

Обычно их классифицируют следующим образом.

1 По характеру титранта:

– оксидиметрические – методы определения восстановителей с применением титранта-

окислителя;

– редуктометрические – методы определения окислителя с применением титранта-восстановителя.

2 По природе реагента (титранта), взаимодействующего с определенным веществом:

– KMnO4 – перманганатометрия;

– KBrO3 – броматометрия;

– KI, Na2S2O3 – иодометрия;

– I2 – иодиметрия;

– Br2 – бромометрия;

– Ce(SO4)2 – цериметрия.

Требования к ОВР:

- реакция должна протекать практически до конца;

- ОВР идет тем полнее, чем больше константа равновесия. При значении K>>10^8 реакция протекает не менее, чем на 99,99%;

- реакция должна протекать стехиометрически, побочные процессы должны быть исключены;

- конечная точка титрования должна определяться точно и однозначно, либо с индикаторами, либо без них.

В ОВ титровании применяется прямое, обратное и заместительное титрование.

Процесс окислительно-восстановительного титрования можно изобразить графически как измене-

ние окислительно-восстановительного потенциала Е раствора в процессе титрования.

Для реакции рассчитаем потенциал Е:

На основании этих данных строят кривую титрования: