Аналитическая химия - основы качественного и количественного анализа

отдавать или присоединять электроны. Следовательно, они являются окислителями или восстановителями. Чем сильнее окислитель, тем более слабый восстановитель им окисляется, и наоборот. Рассмотрим на примере взаимодействие группы окислителей с группой восстановителей.

1-й опыт. Нальем в 3 колбы по 20 мл растворов окислителей: соответственно 0,1 н. растворов КМп04, К2Сг207 и Fe2(S04)3. В каждую колбу прибавим по I мл концентрированного раствора серной кислоты (среда) и затем восстановитель: по 5 мл 5%-ного раствора К1. Во всех трех колбах выделяется иод. Окислители окислили иодид-ионы:

2-й опыт. Повторяем предьщущий опыт, но вместо KI вводим бромид калия и содержимое в колбах нагреваем. Бром выделяется только при взаимодействии с КМп04 и К2Сг207. При взаимодействии с Fe2(S04)3 бром не выделяется даже при кипячении. Следовательно, Fe2 (S04)3 не способен окислять бромоводородную кислоту:

3-й опыт. Методика та же, что в предыдущих опытах, но вместо иодида и бромида калия берем хлорид натрия. Хлор выделяется только в колбе, содержащей окислитель КМп04:

Отсюда вытекает, что наиболее сильным окислителем является КМп04, затем К2Сг207 и самым слабым окислителем будет Fe2(S04)3. На основании приведенных опытов можно сделать вывод, что и восстановители бывают сильными и слабыми. Наиболее сильный восстановитель KI, затем КВг и наиболее слабый NaCl. Так как окислительная способность зависит от того, что входящий в состав молекул ион может присоединять электроны, а восстановительные свойства обусловлены способностью иона отдавать электроны, то Мп04-ион обладает большей способностью присоединять электроны, чем Сг207 - и Fe3+-ионы, и соответственно 1_-ион легче отдает электроны, чем Вг_- и О "-ионы.

Окислительно-восстановительные потенциалы или редокс-потеи-циалы. Интенсивность присоединения или отдачи электронов различными ионами измеряется окислительно-восстановительным (редокс-) потенциалом.

Редокс-потенциал определяют электрометрическими методами. Чем больше редокс-потенциал данного вещества, тем интенсивнее его окисляющее действие, а чем меньше потенциал, тем интенсивнее восстанавливающее действие данного вещества.

При погружении электрода в раствор окислителя или восстановителя он отдает или принимает электроны. Электрод будет заряжаться положительно или отрицательно до определенного потенциала, уравновешивающего стремление электронов к перераспределению, причем положительный заряд электрода становится тем выше, чем сильнее окислительные свойства раствора. Потенциал, до которого заряжается электрод при погружении его в данный раствор, является мерой окислительной активности последнего. Его называют электродным окислительным потенциалом раствора.

Обычно раствор содержит окислитель и восстановитель. Например, восстановитель ион Fe2+ всегда содержит примесь образующихся ионов Fe3 + , обладающих свойствами окислителя, и т. д., поэтому правильнее считать потенциалы окислительно-восстановительных пар Fe3+/Fe2 + , С12/2СГ, Мп04/Мп2+ и др. Чем сильнее указанный окислитель в паре, тем слабее должен быть восстановитель и наоборот. Например, С12 является сильным окислителем, легко присоединяет электроны, превращаясь в слабый восстановитель СГ.

Значение окислительно-восстановительного потенциала зависит от природы окислителя и восстановителя, от их концентраций и температуры. Если концентрации одинаковы, то полученные редокс-потенциалы называют стандартными и обозначают через Ф°. Определение абсолютных значений окислительно-восстановительных потенциалов отдельных пар невозможно. Практически стандартный редокс-потенциал пары определяют по сравнению со стандартной парой, т. е. со стандартным водородным электродом, путем определения электродвижущей силы (ЭДС), полученного гальванического элемента (т. е. разность редокс-потенциалов обеих пар).

Стандартный водородный электрод—это пара 2Н+/Н2 при концентрации, точнее активности ионов Н+, равной 1 моль/л, и нормальном давлении.

Схема прибора для определения стандартного окислительно-восстановительного потенциала приведена на рис. 17.

В сосуд 2 помещают 1 М раствор H2S04, в него погружают платиновый электрод, покрытый слоем мелкораздробленной платины—платиновой черни 1. Химически чистый водород пропускают по трубке 3 в раствор серной кислоты. Водород сорбируется мелкораздробленной платиной, а поэтому электрод действует так, будто он состоит из водорода.

Потенциал стандартного водородного электрода условно принят равным нулю при любой температуре.

Решаем контрольные работы по химии
Срочно нужно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат? Тогда вам сюда.

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию

Главная страница сайта	Услуги решения задач по химии
Лекции по химии	Учебник - общая химия