Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

Redox reakciók az analitikai kémiában

No description
by

Peter Avar

on 24 September 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Redox reakciók az analitikai kémiában

Potenciometria
A potenciometria az elektródpotenciálok mérésén alapuló elektroanalitikai eljárás, amelynél a mérendő ion, komponens meghatározására a vizsgálandó oldatban elhelyezett indikátorelektródon kialakuló potenciáljelet (elektródpotenciál) használjuk fel. A potenciál (E)és az azt létrehozó komponens(ek) koncentrációja közötti összefüggést a Nernst-Peters egyenlet írja le.
Redox reakciók
Redoxi folyamatok: az oxidációfok (oxidációs szám) megváltozik
Az egyik reakciópartner felvesz, a másik lead elektronokat

redukálószer: elektron(oka)t ad le, oxidálódik, oxidációs száma nő

oxidálószer: elektron(oka)t vesz fel, redukálódik,oxidációs száma csökken
Oxidációs szám
Az oxidációs szám a vegyületeken belül a kémiai elem valódi vagy névleges töltését jelző, oxidációs állapotának leírására szolgáló előjeles egész szám.
Elemek: 0
H: +1, kivéve NADH, szilánok, boránok
O: -2, kivéve peroxidok
F: -1
Halogének: általában -1
Alkálifémek: ált. +1
Alkáliföldfémek: ált. +2
Ionok: megegyezik a töltéssel
Többatomos molekulák: összeg 0
Oxidimetria
Oxidáló mérőoldatok
Permanganometria
mérőoldat: KMnO
4
Kromatometria
mérőoldat: K2Cr2O7
Bromatometria
MnO4- +8H+ +5e- <--> Mn2+ +4H2O
Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ -> 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O
Cerimetria
Ce(SO4)2, Ce(NH4)2(SO4)3
Ce4+ + e− -> Ce3+
végpj.: difenil-amin kénsavas oldata
BrO3-
+ 6H+
+6e-
BrO3-
BrO3-
+ 6H+
+ 6H+
+5Br-
+2Br-
+3Cl-
Br- +3H2O
3Br2 +3H2O
3BrCl+3H2O
(halogenidek+kénsav)
(halogenidek+sósav jelenlétében)
KBr "brómos tea??"
KBrO3 mérőoldat
az alsó kettőnél az oxidációt a bróm, illetve a bróm-monoklorid végzi.
végpont:
-a kiváló bróm sárga
-szerves festék, amit a kiváló bróm elroncsol pl. metilvörös
redoxititrálások
oxidimetria/reduktometria
sztöchiometrikus
pillanatszerűen lezajló
kvantitatív
indikálható végpont
4-Dimethylaminoazobenzene-2'-carboxylic acid
sok az összetett reakció, a különböző lépések sebessége eltérő lehet, sok reakciót kinetikai okok miatt nem tudunk alkalmazni, túl lassan mennek végbe...
Reduktometria
redukáló mérőoldatok
A redoxpotenciált befolyásoló tényezők
koncentrációviszonyok megváltoz(tat)ása
Cu(II)/Cu(I) E0= 0,16V
jód/jodid E0=0,62V
koncentrációviszonyok megváltoztatása
komplexképzővel
...a jód ennek ellenére nem oxidálja a réz(I)ionokat!
mert: Cu+ +I-
CuI
rosszul oldódó csapadék
koncentráció kicsi
az alacsony Cu+ konc. megnöveli a Cu2+/Cu+ rendszer redoxipotenciálját
a ligandumok nagy része a nagyobb oxidációs állapotú fémionokkal képez stabilabb komplexet
vegyértékváltó fémionokat tartalmazó redoxirendszerekhez komplexképzőt adva r.potenciáljuk csökken
{ox.}/{red} arány csökken
lg {ox}/{red} szintén csökken
Potenciál: csökken
kémhatás változásának hatása
hidrolizáló kationt tartalmazó rendszerben a pH növelése annak a formának a csökkenését okozza, amely jobban hidrolizál (az oxidált forma)

kromatometriás vizsgálatok tömény foszforsavas közegben
A cc. foszforsav a króm(III)ionnal nagyon stabil komplexet képez,
a dikromát anionnal viszont nem reagál,
így a króm(VI)/króm(III) rendszer redoxipotenciálját jelentősen megnöveli!
A Ce(IV)/Ce(III) rendszerben viszont a nagyobb oxidációs számú formával képez stabilabb komplexet, így ott a r.p.-t csökkenti.
más redoxifolyamatokban a H+ koncentrációja közvetlenül szabályozó tényező pl permanganometriában
MnO4- +8H+ +5e- <--> Mn2+ +4H2O
(itt a 8. hatványon szerepel a H+ koncentráció a N.P. egyenletben)
a szerves festékek, melyeket redoxiindikátorokként használunk, átcsapási potenciálja pH függő
ionerősség: az aktivitási koefficienseket megváltoztatja
Redoxititrálások görbéi
koncentráció helyett redoxipotenciál a mérőoldatfogyás függvényében
A redoxipotenciál ugrását jelezzük

nem koncentrációfüggő a titrálási

görbe alakja
Redoxiindikátorok
többségükben szintén redox rendszerek,
melyeknél más színű az oxidált és a redukált forma

kb 1/9 aránynál látható a változás...
hiba: a mérőoldat az indikátor egy részét már a végpont előtt oxidálhatja, így annak mennyisége is fogy és a fogyás pontosságát is zavarja.
difenilamin
redukált forma: színtelen
oxidált forma: kékesibolya

A redotitrálások segédanyagai
Mérés előtt a meghatározandó anyag egészét redukált vagy oxidált formába kell hoznunk.
milyen a jó segédanyag?
redoxpotenciálja kellően nagy (oxidáló sa.) vagy kicsi (redukáló sa.)
könnyen eltávolítható a feleslege a rendszerből (nem oldódik a reakcióelegyben, vagy gáz halmazállapotú)
a belőle képződött termék nem zavarja a további analízist
Redukáló sa.
kén-dioxid
Oxidáló sa.
Oxigéngáz
(+1,2V savas közegben +0,41V lúgosban)
ózongáz +2,07V
hidrogén-peroxid +0,69V
peroxo-diszulfát (S2O82-) +2,05V
elemi halogének (Cl2, Br2)
kén-hidrogén
fémek (Al, Zn)
Al3+ +3e-
Al -1,66V
Katalizátorok
ahol nagy ugyan a reakciópartnerek redoxipotenciáljai közötti különbség, mégis lassú a reakció
ox1 + n1e-
red1
red2
ox2 +n2e-
K=
{red1} {ox2}
{ox1} {red2}
n2
n1
n2
n1
eltérő ox.sz. változás, magasabbrendű reakciók helyett új, kisebb aktiválási energiájú reakcióutat nyitnak meg
jodometria
a jód/jodid rendszer redoxpotenciálja közepes, mind redukáló, mind oxidáló rendszerek mérésére alkalmas
+0,54V alatti p.-ú rendszerek, mint redukálószerek jódoldattal mérhetők
olyan redukálószerek mérhetőek, amelyeknél nincs szükség jódfeleslegre
I2 +2e-
2 I-
Avar Péter PTE-ÁOK Biokémiai és Orvosi Kémiai Intézet 2013
Full transcript