北方偉業(yè)計量集團有限公司
1、氧化還原指示劑
氧化還原指示劑是其本身具有氧化還原性質(zhì)的有機化合物,它的氧化態(tài)和還原態(tài)具有不同顏色,它能因氧化還原作用而發(fā)生顏色變化。例如常用的氧化還原指示劑二苯胺碘酸鈉,它的氧化態(tài)呈紫紅色,還原態(tài)是無色的。其氧化還原反應(yīng)如下:
若用K2Cr2O7溶液滴定Fe2+,以二苯胺碘酸鈉為指示劑,則滴定到化學(xué)計量點時,稍微過量的K2Cr2O7就使二苯胺磺酸鈉由無色的還原態(tài)氧化為紫紅色的氧化態(tài),以指示終點的到達。
如果用Inox和InRer分別表示指示劑的氧化態(tài)和還原態(tài),則:
式中,ψ(In)為指示劑的標(biāo)準(zhǔn)電極電位。當(dāng)溶液中氧化還原電對的電極電位改變時,指示劑的氧化態(tài)和還原態(tài)的濃度比也會發(fā)生改變,因而溶液的顏色也將發(fā)生變化。
與酸堿指示劑的變色情況相似,當(dāng)[Inox]/[InRed]≥10時,溶液呈現(xiàn)氧化態(tài)的顏色,此時:
當(dāng)[Imox]/[InRed]≤十分之一時,溶液呈現(xiàn)還原態(tài)的顏色,此時:
故指示劑變色的電位范圍為:
在實際工作中,采用條件電極電位比較合適,得到指示劑變色的電位范圍為:
由于此范圍很小,一般就可用指示劑的條件電極電位來估量指示劑變色的電位范圍。
表7—2列出了一些重要的氧化還原指示劑的條件電極電位。在選擇指示劑時,應(yīng)使指示劑的條件電極電位盡量與反應(yīng)的化學(xué)計量點時的電位一致,以減少終點誤差。
2、自身指示劑
有些標(biāo)準(zhǔn)溶液或被滴定物本身具有顏色,如果反應(yīng)產(chǎn)物無色或顏色很淺,則滴定時無需另外加入指示劑,它們本身的顏色變化就起著指示劑的作用,這種物質(zhì)叫自身指示劑。例如用KmnO4作滴定劑滴定無色或淺色的還原劑溶液時,由于MnO4-本身呈紫紅色,反應(yīng)后它被還原為Mn2+,Mn2+幾乎無色,因而滴定到化學(xué)計量點后,稍過量的MnO4-就可使溶液呈粉紅色(此時MnO4-的濃度約為2×10-6m01.L-1,在誤差允許的范圍內(nèi)),從而指不終點的到達。
3、專屬指示劑
能與氧化劑或還原劑發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生特殊顏色而指示等立點的指示劑標(biāo)為專屬指示劑,例如碘量法中的淀粉指示劑,當(dāng)I2被還原為I-時,藍色消失;當(dāng)I-被氧化為I2時,藍色出現(xiàn)。當(dāng)I2溶液的濃度為5×10-6mol·L-1時即能看到藍色,反應(yīng)靈敏??扇苄缘矸叟c游離碘生成深藍色配合物的反應(yīng)是專屬反應(yīng)。因而淀粉是碘量法的專屬指示劑。
參考資料:分析化學(xué)
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