Redox -titrering är en kraftfull analytisk teknik som använder överföring av elektroner mellan en titrant och en analyt för att bestämma koncentrationen av en okänd lösning. Här är en uppdelning av de viktigaste kemiska koncepten:
1. Oxidation-reduktion (redox) Reaktioner:
* oxidation: Förlust av elektroner av en art.
* reduktion: Förstärkning av elektroner av en art.
* redoxpar: Ett par kemiska arter som är inrundbara av förstärkningen eller förlusten av elektroner.
* redoxreaktioner: Reaktioner som involverar överföring av elektroner mellan två arter.
2. Titrationsprinciper:
* titrant: En lösning av känd koncentration som används för att reagera med analyt.
* analyt: Substansen i okänd koncentration som analyseras.
* ekvivalenspunkt: Poängen i titreringen där molen av titrant tillsattes är stökiometriskt ekvivalent med molen av analyt närvarande.
* Endpoint: Poängen i titreringen där en visuell indikator signalerar genomförandet av reaktionen.
3. Redox -titreringsmekanism:
* Titranten innehåller en redoxaktiv art som reagerar med analyt i en redoxreaktion.
* Reaktionen fortsätter tills all analyt konsumeras, vilket resulterar i en förändring i lösningens potential.
* Denna förändring i potential övervakas med hjälp av en indikator, vilket kan vara en färgförändring, en förändring i konduktivitet eller en förändring i pH.
4. Standardelektrodpotential (E °):
* Ett mått på en arts tendens att få elektroner (reduceras).
* Används för att förutsäga genomförbarhet och riktning för redoxreaktioner.
5. Nernst -ekvation:
* Beskriver förhållandet mellan elektrodpotentialen, standardelektrodpotentialen och koncentrationen av den reagerande arten.
* Tillåter oss att beräkna lösningens potential vid olika punkter under titreringen.
6. Viktiga överväganden:
* Val av titrant: Titranten bör vara ett starkt oxidations- eller reducerande medel som reagerar snabbt och stökiometriskt med analyt.
* indikatorval: Indikatorn bör vara ett lämpligt redoxpar som ändrar färg nära ekvivalenspunkten.
* Miljöförhållanden: Faktorer som temperatur och pH kan påverka reaktionshastigheten och lösningens potential.
Exempel på redoxtitrationer:
* permanganat -titrationer: Med användning av kaliumpermanganat (KMNO4) som ett starkt oxidationsmedel för att bestämma koncentrationen av reducerande medel som järn (II) -joner.
* jodtiosulfat-titrationer: Med jod (I2) som titrant för att bestämma koncentrationen av reducerande medel som vitamin C.
Fördelar med redoxtitrering:
* Hög noggrannhet och precision.
* Mångsidig teknik som är tillämplig på ett brett spektrum av analytter.
* Relativt billigt och lätt att utföra.
Redox -titrering är en grundläggande teknik som används inom olika områden, inklusive kemi, miljöövervakning och kvalitetskontroll, för att analysera prover och bestämma koncentrationen av viktiga komponenter.
