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氧化还原滴定法和配位滴定法自学总结

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氧化还原滴定法和配位滴定法自学总结
近段时间我在原有的基础上自学了分析化学中四大滴定法之二，即氧化还原滴定法和配位滴定法，使我对四大滴定法的异同有了一定的了解，也对分析化学有了更深的了解。下面是我对这两种滴定法的所学和总结。
氧化还原滴定法
一、 概述
氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的容量分析方法。它以氧化剂或还原剂为滴定剂，直接滴定一些具有还原性或氧化性的物质；或者间接滴定一些本身并没有氧化还原性，但能与某些氧化剂或还原剂起反应的物质。
氧化还原反应要注意选择合适的条件使反应能定量、迅速、完全进行：
1、 滴定反应必须按一定的化学反应式定量反应，且反应完全，无副反应；
2、反应速度必须足够快；
3、必须有适当的方法确定化学计量点。
若氧化还原反应的速度极慢，该反应就不能直接用于滴定，那么通常我们会采用以下方法来提高氧化还原反应速度：
1、 增大反应物的浓度或减小生成物的浓度；
2、 升高温度；
3、 加催化剂。
我查阅到氧化还原滴定法根据使用的标准溶液不同可分为高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法、溴酸钾法等。最常用的也就是高锰酸钾法和碘量法，下面主要介绍这两种方法的原理及其应用。
二、 高锰酸钾法
（一）原理和条件
高锰酸钾法是以高锰酸钾作标准溶液在强酸性溶液中直接或间接的测定还原性或氧化性物质的含量的滴定分析方法。在酸性条件下其化学反应式为：。
测定方法有三种：直接滴定法、返滴定法和间接滴定法。一些具有还原性的物质如等可用直接滴定法，一些不能直接用高锰酸钾滴定的氧化性和还原性物质则可选用返滴定法，有些非氧化性或还原性物质不能用直接滴定法或返滴定法时可采用间接滴定法。
（二） 高锰酸钾法的应用
高锰酸钾法的应用范围非常广，自学过程中我学到了用它测定市售过氧化氢中含量。
过氧化氢具有还原性，可用高锰酸钾标准溶液直接滴定，测量其含量。高锰酸钾自身作指示剂，进行滴定。在酸性溶液中与 反应的方程式：。的含量可按下式计算：。
三、碘量法
（一）原理和条件
碘量法是利用的氧化性的的还原性进行滴定的分析方法。其化学方程式是：,。从可知是较弱的氧化剂，是中等强度的还原剂。
碘量法可分为直接碘量法和间接碘量法。
直接碘量法是利用的氧化性直接测定（滴定）还原性较强的的物质，又叫碘滴定法。应在酸性、中性或弱碱性溶液中进行。时则会发生如下发反应：。直接碘量法可用淀粉指示剂指示终点，终点时溶液呈蓝色。由于的氧化能力不强，所以只能滴定较强的还原剂，因此用于直接滴定的物质不多，有等。如可用标准溶液滴定,。
间接碘量法是利用的还原性间接测定氧化物质含量的方法。测定时先将氧化物质，与过量的反应析出定量的，然后可用标准溶液滴定析出的，通过消耗量，计算氧化剂的含量这种方法称为间接碘量法。间接碘量法也有滴定条件：1、增加溶液的酸度；2、加入过量的；3、近终点时加入淀粉；4、室温及避光条件下滴定。间接碘量法也可用淀粉指示剂指示终点，根据蓝色消失确定滴定终点。
（二） 碘量法应用（维生素C含量测定）
维生素C分子中含有烯二醇基，易被氧化成二酮基，反应式如下:。测定时加入使溶液成弱酸性，减少维生素C的副反应，且不影响滴定速度。
第一步是配置标准溶液；第二步是标定溶液浓度，可用已标定好的 标准溶液来标定溶液浓度：；第三步是维生素C含量的测定并计算出维C含量。
配位滴定法
一、概述
利用形成配合物的反应进行滴定分析的方法称为配位滴定法，也称络合法。能够用于配位滴定的反应，必须具备以下条件：1、形成的配合物要相当稳定，,否则不易得到明显的滴定终点；2、在一定条件下，配位数必须固定（也只形成一种配位数的配合物）；3、反应速度要快；4、要有适当的方法确定滴定的计量点。目前应用最为广泛的有机配位剂是乙二胺四乙酸，简称EDTA.
二、EDTA配位滴定法的基本原理
（一）EDTA配合物的稳定性
水溶液中EDTA分子中互为对角线的两个羧基上的会转移到氮原子上，形成双偶极离子结构。EDTA与金属离子形成配位化合物的反应式：,,越大，配合物越稳定。
EDTA与金属离子形成的配合物具有下列特点：1、配位比较简单绝大多数为1：1，没有逐级配位现象；2、配位能力强，配合物稳定，滴定反应进行的完全程度高；3、配合物大多带电荷水溶性较好；4、配位反应的速度快，除等金属外一般都能迅速地完成；5、配合物的颜色主要取决于金属离子的颜色。
酸度会影响该反应，滴定时需满足条件：,查表可得，它反应EDTA配合物的稳定性，越大配合物越稳定，不同PH下EDTA的也可以查表得到。
我们还应考虑其他配位剂的影响，其他络合剂同时存在的溶液中时会与金属离子反应，降低金属离子的浓度，配位滴定中常利用这个原理消除干扰离子。这种消除干扰的作用叫作掩蔽作用，起掩蔽作用的配位剂叫作掩蔽剂。
（二） 金属指示剂
配位滴定中指示终点的方法有很多，其中最重要应用最多的是金属指示剂。它常常是一种配位剂，能与金属离子形成可溶于水的有色配合物。常见的金属指示剂有铬黑T、钙试剂等。铬黑T是一个具有弱酸性酚羟基的有色配位剂，在不同的酸度下显不同的颜色，，呈紫红色，呈蓝色，呈橙色。只有在时进行滴定，颜色变化才显著。
三、EDTA配位滴定应用（水的总硬度）
水的总硬度是指水中的总含量，水中钙镁酸式盐形成的硬度称为暂时硬度，钙镁的其他盐类如硫酸盐、氯化物等形成的硬度称为永久硬度，暂时硬度和永久硬度的总和称为总硬度，其单位用每升水中或的含量来表示。
第一步需要配置的EDTA标准溶液；第二步用作基准物质标定其浓度，计算公式如下：;第三步是水的总硬度的测定，。