氧化還原滴定指示劑
發布時間:2017-09-01
在氧化還原滴定過程中,除了用電勢法確定終點外,也可以用指示劑直接指示滴定終點。氧化還原滴定中常用的指示劑有以下幾種類型。
1、自身指示劑
有些標準溶液或被滴定物質本身有顏色,如果反應后變成無色或顏色很淺的物質,則滴定時就無需另加指示劑。這種物質本身顏色的變化起著指示劑的作用,所以叫做自身指示劑。例如,在高錳酸鉀法中,MnO-4本身顯紫紅色,在滴定中,MnO-4被還原為幾乎無色的Mn2+,所以用KMnO4來滴定無色或淺色的還原性物質的溶液時,一般不必另加指示劑,在滴定到化學計量點時,只要MnO-4稍過量就可以使溶液顯粉紅色,以指示滴定終點的到達。實驗證明,KMn04的濃度約為2×10-6mol?L-1時,溶液就能呈現明顯的粉紅色,大約相當于100mL溶液中含O.01mL O.02tool?L-1的KMn04溶液。
2、專屬指示劑
有些物質本身并不具有氧化還原性,但能與滴定劑或被測物產生特殊的顏色以確定滴定的終點,稱專屬指示劑。例如,在碘量法中,用淀粉作指示劑??扇苄缘矸叟c碘(I-3)生成深藍色的配合物,當I2被還原為I-時,藍色消失;當I一被氧化為I2時,藍色出現。借此藍色的出現與消失可指示終點。該反應實際上可看作是專屬反應,而且靈敏度很高,室溫下,在沒有其他顏色存在的情況下,可檢出約5×10-6mol?L -1的I2溶液。溫度升高,靈敏度降低。
3、氧化還原指示劑
這類指示劑本身是氧化劑或還原劑,它的氧化型和還原型具有不同的顏色。在滴定過程中,指示劑由氧化型轉為還原型,或由還原型轉為氧化型時,溶液顏色隨之發生變化,從而指示滴定終點。例如用K2Cr207滴定Fe2+時,常用二苯胺磺酸鈉作指示劑。二苯胺磺酸鈉的還原型無色,當滴定至化學計量點時,稍過量的K2Cr2O7使二苯胺磺酸鈉由還原型轉變為氧化型,溶液顯紫紅色,因而指示滴定終點的到達。
若以In(Ox)和In(Red)分別表示指示劑的氧化型和還原型物種,并假定電極反應是可逆的,則指示劑的電極反應和能斯特方程式為:

顯然,隨著滴定體系中電對電勢值的改變,指示劑的氧化型和還原型物種的濃度比[In(Ox)/In(Red)]隨之改變,溶液的顏色也發生變化。其變色與酸堿指示劑的變色情況相似。當[In(Ox)]/[In(Red)]≥10,溶液呈現氧化型物質的顏色
此時:
當:
溶液呈現還原型物質的顏色,此時:

故指示劑變色的電勢范圍為:

在實際工作中,考慮到離子強度和副反應,采用條件電極電勢比較合適,則:







