Titrarea Redox

Titrările Redox sunt titrări în care reacția dintre titrant și analit este redox .

Dacă reacția analitică este o oxidare vorbim de oxidimetrie , în cazul unei reduceri , de reductimetrie .

Pentru ca titrarea să aibă succes, este necesar să știm:

echilibrele redox în soluție și echilibrele colaterale
condițiile în care reacția este suficient de rapidă
cum se urmează cursul analizei și cum se evidențiază punctul echivalent

Echilibrele redox în chimia analitică

Ecuația Nernst trebuie modificată pentru a exprima potențialul soluției în raport cu concentrațiile analitice. Pentru o reacție generală:

{\ce {mOx + xe- -> nRid}}

{\ displaystyle {\ ce {mOx + xe- -> nRid}}}

{\ displaystyle {\ ce {mOx + xe- -> nRid}}}

avem:

E=E_{f}^{0}+{\frac {RT}{nF}}\ln {\frac {[C_{ox}]^{m}}{[C_{rid}]^{n}}}

{\ displaystyle E = E_ {f} ^ {0} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {\ frac {[C_ {ox}] ^ {m}} {[C_ {rid}] ^ { n}}}}

{\ displaystyle E = E_ {f} ^ {0} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {\ frac {[C_ {ox}] ^ {m}} {[C_ {rid}] ^ { n}}}}

E ⁰ _f , numit potențial formal standard , este legat de E ⁰ prin coeficienți corecți pentru reacțiile secundare ale speciilor care participă la redox. Fiind un potențial standard avem că C _ox = C _rid = 1. E măsurată (sau detectată cu un indicator) este astfel corelată cu concentrația analitică de interes.

Influența pH-ului

Deoarece ionii H ⁺ sau OH ^- sunt adesea schimbați în timpul reacțiilor redox, pH-ul influențează potențialul. Într-o reacție în care m moli de H ⁺ reacționează, potențialul formal este afectat în acest fel:

E_{f}^{0}=E^{0'}+{\frac {RT}{nF}}\ln {[H^{+}]^{m}}

{\ displaystyle E_ {f} ^ {0} = E ^ {0 '} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {[H ^ {+}] ^ {m}}}

{\ displaystyle E_ {f} ^ {0} = E ^ {0 '} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {[H ^ {+}] ^ {m}}}

Unde E ^{0 '} este potențialul formal corectat pentru coeficienții de activitate .

Influența complexării

Dacă apar reacții de complexare , concentrația ionului liber scade și, prin urmare, și potențialele modificări. Variația depinde constantele de stabilitate (K _f) ale complexelor din formele oxidate și reduse.

E_{f}^{0}=E^{0'}+{\frac {RT}{nF}}\ln {\frac {K_{f_{ox}}}{K_{f_{rid}}}}

{\ displaystyle E_ {f} ^ {0} = E ^ {0 '} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {\ frac {K_ {f_ {ox}}} {K_ {f_ {rid} }}}}

{\ displaystyle E_ {f} ^ {0} = E ^ {0 '} + {\ frac {RT} {nF}} \ ln {\ frac {K_ {f_ {ox}}} {K_ {f_ {rid} }}}}

Curbele de titrare

Potențialul soluției la echilibru și volumul de titrant adăugat sunt legate. Se obține o curbă asimetrică în care potențialul înainte de punctul echivalent crește încet și variază foarte puțin după aceea. Mărimea saltului depinde de diferența dintre potențialele standard ale titrantului și ale analitului; pentru a identifica cu precizie punctul final, este necesar un ΔE ≈ 200 mV.

Punctul echivalent nu este centrat în raport cu saltul curbei, ci este deplasat spre perechea redox care schimbă mai mulți electroni.

E_{p.eq.}={\frac {mE_{ox}^{0}+nE_{rid}^{0}}{m+n}}

{\ displaystyle E_ {p.eq.} = {\ frac {mE_ {ox} ^ {0} + nE_ {rid} ^ {0}} {m + n}}}

{\ displaystyle E_ {p.eq.} = {\ frac {mE_ {ox} ^ {0} + nE_ {rid} ^ {0}} {m + n}}}

Metode principale

Bibliografie

Enciclopedia chimiei , vol. VIII, p. 240, UTILIZĂRI
GD Christian, Chimie analitică , Piccin, ISBN 88-299-0464-3

Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei