Phương Pháp Oxy Hóa – Khử pdf

Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Redox Titrations, Titrations Based on Redox Reactions PGS.TS. Nguyễn Đức Tuấn Bộ môn Hóa Phân Tích – Kiểm Nghiệm Khoa Dược – Đại học Y Dược TPHCM Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Mục tiêu  Trnh by được định nghĩa phản ứng oxy hóa - khử; thế oxy hóa - khử và thế oxy hóa – khử chuẩn; thế oxy hóa – khử hòa tan và thế chuẩn của cặp oxy hóa – khử hòa tan; thế oxy hóa – khử biểu kiến và thế oxy hóa – khử chuẩn biểu kiến; ảnh hưởng của pH, của sự tạo tủa và tạo phức trên thế oxy hóa - khử  Tính được hằng số cân bằng K để từ đó dự đoán chiều của phản ứng oxy hóa - khử, thế oxy hóa - khử tại điểm tương đương và thế oxy hóa – khử tại từng thời điểm chuẩn độ để từ đó vẽ được đường cong chuẩn độ oxy hóa – khử  Chọn được chỉ thị oxy hóa - khử dựa theo đường cong chuẩn độ oxy hóa - khử  Áp dụng được các phương pháp oxy hóa – khử để định lượng một số chất thường được sử dụng trong ngành Dược Đại học Y Dược TPHCM Nguyễn Đức Tuấn Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Nội dung 1. Sự oxy hóa – khử 2. Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử 3. Một số phép đo oxy hóa – khử sử dụng trong ngành Dược Đại học Y Dược TPHCM Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng oxy hóa – khử là phản ứng trao đổi electron giữa hai hợp chất: một hợp chất nhường electron (chất khử) và một hợp chất nhận electron (chất oxy hóa) Đại học Y Dược TPHCM • Sự oxy hóa: sự mất e - • Sự khử: sự nhận e - • Khi có sự oxy hóa xảy ra là có sự khử và mi e - nhận được bởi chất oxy hóa là do chất khử bị mất đi Th d: Thêm dd st (III) clorid vo thic (II) clorid 2FeCl 3 + SnCl 2 2FeCl 2 + SnCl 4 2Fe 3+ + 2e 2Fe 2+ Sn 2+ - 2e Sn 4+ 2Fe 3+ + Sn 2+ 2Fe 2+ + Sn 4+ Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử Đại học Y Dược TPHCM http://w ww.meta-synthesis.com/webbook/15_redox/redox_06.gif Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Tác nhân khử và tác nhân oxy hóa  có thể là hai chất hóa học (phản ứng hóa học) Đại học Y Dược TPHCM tinh thể bạc bám lên sợi đồng Cốc 1: Kẽm nhng vào dd đồng sulfat Zn Zn 2+ và Cu 2+ Cu rn Cốc 2: màu xanh (dd đồng) mất theo thời gian Cốc 3: sợi đồng nhng vào dd bạc nitrat Cu Cu 2+ và Ag + Ag rn Cốc 4: màu xanh (Cu 2+ ngậm nưc) xuất hin. Bạc bám lên sợi đồng Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Tác nhân khử và tác nhân oxy hóa  1 chất hóa học và 1 đin cực mà thế được chọn thch hợp (phản ứng đin hóa) Đại học Y Dược TPHCM Khử bạc bởi đồng trong pin đin hóa Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng đin hóa: tùy giá trị của thế đin cực mà đin cực sẽ  nhường e - và khử chất hóa học  nhận e - và oxy hóa chất hóa học  Cặp oxy hóa – khử kết hợp dạng oxy hóa và dạng khử sẽ tương ứng vi sự trao đổi e -  Phản ứng oxy hóa – khử tổng quát Đại học Y Dược TPHCM Sn 2+ - 2e Sn 4+ 2Fe 3+ +2e 2Fe 2+ pOx 1 + ne pKh 1 qKh 2 qOx 2 + ne pOx 1 + qKh 2 pKh 1 + qOx 2 Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Phản ứng oxy hóa – khử: quá trình cho nhận e - có thể thực hin trong các dung dịch riêng rẽ  Phản ứng acid – base:  quá trình chuyển H + từ acid sang base chỉ được thực hin trực tiếp trong một dung dịch  H + không thể chuyển từ chất cho sang chất nhận thông qua 1 dây dẫn Đại học Y Dược TPHCM phản ứng oxy hóa – khử xảy ra trong hai dung dịch phản ứng oxy hóa – khử xảy ra trong một dung dịch phản ứng acid - base Nguyễn Đức Tuấn Sự Oxy Hóa – Khử  Tốc độ phản ứng  xảy ra chậm: tăng nhit độ, thêm xúc tác  phản ứng xảy ra qua nhiều giai đoạn  quá trình chuyển e - là một trong chui các giai đoạn đó (phá vỡ liên kết, proton hóa, sp xếp lại phân tử) Đại học Y Dược TPHCM NAD: Nicotinamide adenine dinucleotide FAD: Flavine adenine dinucleotide Nguyễn Đức Tuấn [...]... Đức Tuấn Đó là thế oxy hóa – khử Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử Pin điện hóa Galvanic Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử  Cùng lúc có 2 phản ứng ngược nhau và phản ứng này mạnh hơn phản ứng kia  Sau cùng, có một sự cân bằng được thiết lập và điện cực phải có “thế cân bằng” E dương hay âm  Giá trị thế của thế oxy hóa – khử cân bằng được cho bởi phương trình Nernst Nguyễn... Đức Tuấn Eq  E q  1 0 0,0591 q lg [Ox1 ]p Đại học Y Dược TPHCM Phương Pháp Chuẩn Độ Oxy Hóa – Khử  Phương pháp phân tích thể tích dùng dung dịch chuẩn của chất oxy hóa để chuẩn độ chất khử (hoặc ngược lại)  Có thể áp dụng để định lượng những hợp chất không có tính oxy hóa – khử nhưng phản ứng hoàn toàn với chất oxy hóa hay chất khử (tạo tủa hoặc phức chất)  Yêu cầu Xảy ra theo chiều cần thiết... lg  lg[ M ox ] m n [Y ] n 0,0591 [TST ] Thế oxy hóa – khử ' Eo  Eo ( M ox / M kh )  lg chuẩn biểu kiến n [Y ]m ' và E  Eo  0,0591 lg[ M ox ] n  Mkh tạo tủa: TST tủa càng nhỏ và [Y] càng lớn  thế oxy hóa – khử càng tăng  Mox tạo tủa: TST tủa càng nhỏ và [Y] càng lớn  thế oxy hóa – khử càng giảm Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử Biểu Kiến: Ảnh hưởng của sự tạo tủa ...Thế Oxy Hóa – Khử +2 (-)  Bán pin: 1 kim loại nhúng vào dung dịch muối của nó  Bán pin oxy hóa: kẽm nhúng ZnS04  Bán pin khử: đồng nhúng CuS04 Nguyễn Đức Tuấn (+)  Pin điện hóa Galvanic: 2 bán pin nối nhau bằng 1 cầu muối và 1 dây dẫn bên ngoài Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử  Các e- cung cấp bởi phản ứng oxy hóa sẽ đến nơi xảy ra phản ứng khử  Khi các bán pin được... Thống Oxy Hóa – Khử http://cwx.prenhall.com/bookbind/pubbooks/ hillchem3/medialib/media_portfolio/text_ima ges/CH18/FG18_01.JPG Sự dịch chuyển Ag+ (dung dịch, E0 = + 0,80V) bởi Cu (rắn, E0 = + 0,34V) trong phản ứng oxy hóa - khử dẫn đến sự tạo thành Cu2+ và các điện tử được chuyển đến Ag+ (dung dịch) để tạo Ag (rắn) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Hệ Thống Oxy Hóa – Khử Thế của hệ oxy hóa – khử. .. lớn nhất và là tác nhân khử tốt nhất – Anod  Các phi kim loại xuất hiện cuối bảng dễ dàng nhận điện tử nhất nên có giá trị E0 dương lớn nhất và là tác nhân oxy hóa tốt nhất – Cathod Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Hệ Thống Oxy Hóa – Khử  Các kim loại hoạt động nhất là các tác nhân khử mạnh nhất, hay nói đúng hơn chúng bị oxy hóa  Các chất được ghi phía trên bảng sẽ khử các chất thấp hơn... tương ứng với nhiều hóa trị khác nhau  Thí dụ: Sn có Sn2+ và Sn4+ Fe có Fe2+ và Fe3+  Ion có điện tích dương lớn nhất: dạng oxy hóa  Ion có điện tích dương nhỏ nhất: dạng khử  Một điện cực trơ (Pt, Au) được nhúng vào hỗn hợp của dạng oxy hóa và dạng khử 0,0591 [Ox] E  E0  lg n [ Kh] [Ox] = [Kh]  E = E0: Thế chuẩn của cặp oxy hóa – khử hòa tan Vanadium ở 4 trạng thái oxy hóa khác nhau +5,... Mn+/M0  Với kim loại  dạng ion hóa Mn+: dạng oxy hóa (Mn+ +ne M0)  Với phi kim  dạng ion hóa: dạng khử (Cl2 + 2e  2Cl-) Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử Áp dụng cho H+ (dạng oxy hóa từ nguyên tố hydro) 2H+ + 2e  H2 hơi H2, 1 atm điện cực Pt Điện cực hydro  Điện cực Pt bão hòa khí H2 nhúng trong dung dịch H+ (HCl 1M)  Thế được tính theo phương trình E = Eo + 0,0591... của cặp oxy hóa – khử hòa tan Vanadium ở 4 trạng thái oxy hóa khác nhau +5, +6, +3, +2 Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử Biểu Kiến: Ảnh hưởng pH  Thế oxy hóa – khử biểu kiến: chất oxy hóa và chất khử của một cặp liên hợp tham gia vào phản ứng acid – base, tạo phức, kết tủa  Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố do các phản ứng trên  Thí dụ: Thế biểu kiến của Mn7+/Mn2+ trong H2SO4 Mn7+... = 1 thì E = E0(2H+/H2)  Theo quy ước thế chuẩn Eo (2H+/H2) = 0,00 volt  Thế oxy hóa – khử của những hệ thống khác được xác định bằng cách so sánh với thế của điện cực hydro  Thế chuẩn của hệ oxy hóa – khử khác nhau được thành lập bởi kim loại và ion tương ứng Nguyễn Đức Tuấn Đại học Y Dược TPHCM Thế Oxy Hóa – Khử đo thế với điện cực hydro  Pin gồm điện cực Zn và điện cực hydro  Pin gồm . TPHCM Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Mục tiêu  Trnh by được định nghĩa phản ứng oxy hóa - khử; thế oxy hóa - khử và thế oxy hóa – khử chuẩn; thế oxy hóa – khử. TPHCM Nguyễn Đức Tuấn Phương Pháp Oxy Hóa – Khử Nội dung 1. Sự oxy hóa – khử 2. Phương pháp chuẩn độ oxy hóa – khử 3. Một số phép đo oxy hóa – khử sử dụng trong