• تعداد بازديد :
  • چهارشنبه 1395/05/06
  • تاريخ :

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

چکیده:

اصطلاح اکسایش در اصل برای واکنش های ترکیب مواد با اکسیژن به کار می رفت و احیاء به عنوان برداشتن اکسیژن از یک ترکیب اکسیژن دار، تعریف می شد. معنی این واژه ها به تدریج وسیعتر شده اند. امروزه اکسایش و احیاء بر اساس تغییر عدد اکسایش تعریف می شوند.

اهداف:

آشنایی با تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

شرح درس:

ابزار و مواد لازم : آب اکسیژنه، H2ASO- مس (II) و 0/5 گرم آهن ناخالص در اسید کلریدریک، پی پت ، تعدادی بشر ، مجموعه ی بورت و پایه، پیست. پرمنگنات، سدیم بی کربنات، محلول ید استاندارد، پتاسیم یدید، محلول سدیم تیو سولفات استاندارد، محلول کلرید قلع، محلول کلرید جیوه (II)، اسید سولفوریک، اسید فسفریک، پتاسیم دی کرومات استاندارد، شناساگر دی فنیل آمین سولفونات باریم، شناساگر چسب نشاسته و آب مقطر.

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

تئوری :
واکنش های اکسیداسیون  -  احیا:
اصطلاح اکسایش در اصل برای واکنش های ترکیب مواد با اکسیژن به کار می رفت و احیاء به عنوان برداشتن اکسیژن از یک ترکیب اکسیژن دار، تعریف می شد.

معنی این واژه ها به تدریج وسیع تر شده اند. امروزه اکسایش و احیاء بر اساس تغییر عدد اکسایش تعریف می شوند.
اکسایش، فرایندی است که در آن عدد اکسایش یک اتم افزایش می یابد و احیاء ، فرایندی است که در آن عدد اکسایش یک اتم کم می شود.


بر این اساس، در واکنش زیر اکسایش و احیاء صورت می گیرد:
2SO 2S + O
عددهای اکسایش هر گونه به صورت زیر است:
S=0 , O2=0 , S(SO2)=+4 , O2(SO2)=+4

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا


واکنش های اکسید و احیاء بر مبنای انتقال الکترون استوار بوده و واکنش شامل دو نیم واکنش اکسید (مولد الکترون) و احیاء (مصرف کننده ی الکترون) می باشد.
در مقایسه با تیتراسیون اسید و باز و تیتراسیون رسوبی که در آن ها واکنش تیتراسیون شامل جابجایی تعداد یون های مشخصی است، در تیتراسیون اکسیداسیون و احیاء ، واکنش همراه با انتقال الکترون ها صورت می گیرد . در یک چنین واکنشی ماده ی اکسیدکننده الکترون گرفته، احیاء می شود و ماده احیاء کننده الکترون از دست داده، اکسید می گردد. این تبادل الکترونی منجر به تغییر ظرفیت یون ها و یا اتم های مربوطه می شود و در نتیجه ظرفیت اتم و یا یون اکسید شده افزایش یافته و ظرفیت اتم و یا یون احیاء شده کاهش می یابد.


قدرت مواد اکسید کننده و احیاء کننده متفاوت است. مواد اکسنده ی قوی تمایل زیادی به گرفتن الکترون دارند، بنابراین قادرند الکترون های بسیاری از مواد احیاء کننده را جابجا  کنند و بالعکس مواد اکسید کننده ضعیف تمایل کمتری به گرفتن الکترون دارند، بنابراین آن ها فقط موادی که دارای خاصیت احیاء کنندگی قوی هستند ( زود الکترون آزاد می کنند ) را اکسید می کنند. بدیهی است می توان با در نظر داشتن پتانسیل اکسیداسیون و احیاء جهت واکنش را پیش بینی نمود.

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

تیتراسیون های اکسید و احیاء را بر حسب نوع ماده اکسیدان می توان تقسیم بندی نمود  :
1- اکسیداسیون توسط  KMnO4 =>    منگانیمتری
2- اکسیداسیون توسط  I2 =>    یدی متری
3- اکسیداسیون توسط  K2Cr2O7 =>     کرمیمتری

 

کاربرد معرف در تیتراسیون های اکسیداسیون و احیاء :

در بعضی از تیتراسیون های اکسیداسیون و احیاء نیازی به استفاده از معرف نیست ، زیرا پایان تیتراسیون با تغییر رنگ واضحی مشخص می شود . مثلاً در واکنش های اکسیداسیون توسط پتاسیم پرمنگنات رنگ بنفش -MnO4 وقتی که کاملا به +Mn اکسید شود ، بی رنگ می شود . به طور کلی در تیتراسیون های اکسیداسیون و احیاء در نقطه پایان تغییر محسوسی در پتانسیل سیستم مشاهده می شود . روش های متفاوتی جهت تشخیص چنین تغییری وجود دارد ؛ یکی روش استفاده از معرف و دیگری روش تجزیه ی شیمیایی می باشد .


معرف هایی که در این نوع تیتراسیون ها به کار می روند ، بر دو نوعند :
1 - معرف های اختصاصی واکنش
2 - معرف های اکسیداسیون و احیاء

معرف های اختصاصی واکنش :

معرف هایی هستند که بر یکی از مواد شرکت کننده به طریقی اثر نموده و باعث تغییر رنگ می شود . مثال متداول آن ، نشاسته است که با یون تری یدید  ایجاد کمپلکس آبی رنگ می کند . در نتیجه چنین کمپلکسی نقطه ی پایان تیتراسیون را که ممکن است تشکیل و یا اتمام ید باشد ، مشخص می کند .

تیتراسیون اکسیداسیون  -  احیا

معرف های اکسیداسیون و احیاء :

تغییر رنگ این معرف ها به تغییر پتانسیل سیستم بستگی داشته و به غلظت مواد شرکت کننده بستگی ندارد. مانند معرف های اسید و باز که در pH معینی به کار می روند  . این معرف ها هم در پتانسیل اکسیداسیون معینی تغییر رنگ می دهند . معادله ی واکنش معرف های اکسیداسیون و احیاء که به تغییر رنگ منجر می شود را می توان به صورت زیر نوشت :
Inox + ne- = Inred
به عبارت دیگر معرف های اکسیداسیون و احیاء موادی هستند که رنگ فرم اکسید شده ی آن ها با فرم احیاء شده متفاوت بوده و به طور برگشت پذیر می توانند اکسید یا احیاء  شوند . برای نمونه دی فنیل آمین را می توان نام برد .
دی فنیل آمین بی رنگ تحت تأثیر اکسید کننده ای چون K2Cr2O7 به دی فنیل بنزیدین بنفش رنگ اکسید می شود  .

بخش مرکز یادگیری سایت تبیان

تهیه: مرجان سلیمانیان،تنظیم:نیلوفر یاقوتی  

UserName