ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
123
Истинные окислительно-восстановительные
индикаторы
Эти индикаторы находят более широкое применение,
поскольку их поведение зависит только от изменения по-
тенциала системы.
Полуреакцию, соответствующую изменению окраски
типичного истинного окислительно-восстановительного
индикатора, можно представить в виде
In
ox
+ ne ↔ In
red
.
Если индикаторная реакция обратима, то
E = Eo - (0.0591/n) lg [In
red
]/[In
ox
].
Обычно изменение окраски окисленной формы ин-
дикатора до окраски восстановленной формы сопровожда-
ется изменением отношения концентраций в 100 раз, т.е.
отношение
[In
red
]/[In
ox
] ≥ 1/10
меняется до
[In
red
]/[In
ox
] ≤ 1/10
Подставив эти величины в уравнение Нернста, можно
найти условие, необходимое для полного изменения ок-
раски типичного индикатора.
[Следует отметить, что в процессе восстановления не-
которых индикаторов участвуют протоны; в этом случае
интервал потенциалов перехода окраски зависит от pH].
E = E
o
± 0.0591/n
Из этого уравнения следует, что заметное изменение
окраски типичного индикатора наблюдается в том случае,
когда титрант вызывает сдвиг потенциала системы на
величину, равную примерно (0.118/n) В. Для многих инди-
каторов n= 2, поэтому достаточно, чтобы потенциал из-
менился на 0.059 В. Потенциал, при котором наблюдается
изменение окраски, зависит от стандартного потенциала
данной индикаторной системы. В табл.3.4 представлены
124
индикаторы, которые можно применять в интервале потен-
циалов вплоть до +1.25 В.
Комплексы железа (II) с 1,10-фенантролином
Класс органических соединений, известных под на-
званием 1,10-фенантролинов (или о-фенантролинов), обра-
зует устойчивые комплексы с железом (II) и некоторыми
другими ионами. Исходное соединение содержит два атома
азота, причем каждый из них может образовать ковалент-
ную связь с ионом железа (II). Каждый ион железа коорди-
нирует три молекулы 1,10-фенантролина, образуя ком-
плекс, который иногда называют ферроином, его формулу
удобно записывать в виде (Ph)
3
Fe
2+
.
Ион железа в ферроине подвергается обратимой окис-
лительно-восстановительной реакции, которую можно запи-
сать в виде
(Ph)
3
Fe
3+
+ e ↔ (Ph)
3
Fe
2+
, E
o
= +1.06 B.
бледно-голубой красный
Комплекс железа (III) имеет бледно-голубой цвет. В
результате восстановления его окраска из почти бес-
цветной переходит в красную. Поскольку переход окраски
очень заметен, конечная точка обычно фиксируется, когда
около 10% индикатора находится в виде комплекса железа
(II). Потенциал перехода окраски составляет примерно
+1.11 В в 1 М серной кислоте.
Из всех окислительно-восстановительных индикато-
ров лишь один ферроин обладает почти идеальными свой-
ствами: резким переходом окраски, легкостью приготовле-
ния его растворов и их устойчивостью.
В отличие от окисленных форм многих индикаторов
окисленная форма ферроина исключительно устойчива к
действию сильных окислителей. Индикатор реагирует бы-
стро и обратимо. При температуре выше 60
о
С ферроин раз-
лагается.
123 124
индикаторы, которые можно применять в интервале потен-
Истинные окислительно-восстановительные циалов вплоть до +1.25 В.
индикаторы
Эти индикаторы находят более широкое применение, Комплексы железа (II) с 1,10-фенантролином
поскольку их поведение зависит только от изменения по- Класс органических соединений, известных под на-
тенциала системы. званием 1,10-фенантролинов (или о-фенантролинов), обра-
Полуреакцию, соответствующую изменению окраски зует устойчивые комплексы с железом (II) и некоторыми
типичного истинного окислительно-восстановительного другими ионами. Исходное соединение содержит два атома
индикатора, можно представить в виде азота, причем каждый из них может образовать ковалент-
Inox + ne ↔ Inred . ную связь с ионом железа (II). Каждый ион железа коорди-
Если индикаторная реакция обратима, то нирует три молекулы 1,10-фенантролина, образуя ком-
E = Eo - (0.0591/n) lg [Inred ]/[Inox ]. плекс, который иногда называют ферроином, его формулу
Обычно изменение окраски окисленной формы ин- удобно записывать в виде (Ph)3Fe2+.
дикатора до окраски восстановленной формы сопровожда- Ион железа в ферроине подвергается обратимой окис-
ется изменением отношения концентраций в 100 раз, т.е. лительно-восстановительной реакции, которую можно запи-
отношение сать в виде
[Inred ]/[Inox ] ≥ 1/10 (Ph)3Fe3+ + e ↔ (Ph)3Fe2+ , Eo = +1.06 B.
меняется до бледно-голубой красный
[Inred ]/[Inox ] ≤ 1/10 Комплекс железа (III) имеет бледно-голубой цвет. В
Подставив эти величины в уравнение Нернста, можно результате восстановления его окраска из почти бес-
найти условие, необходимое для полного изменения ок- цветной переходит в красную. Поскольку переход окраски
раски типичного индикатора. очень заметен, конечная точка обычно фиксируется, когда
[Следует отметить, что в процессе восстановления не- около 10% индикатора находится в виде комплекса железа
которых индикаторов участвуют протоны; в этом случае (II). Потенциал перехода окраски составляет примерно
интервал потенциалов перехода окраски зависит от pH]. +1.11 В в 1 М серной кислоте.
E = Eo ± 0.0591/n Из всех окислительно-восстановительных индикато-
Из этого уравнения следует, что заметное изменение ров лишь один ферроин обладает почти идеальными свой-
окраски типичного индикатора наблюдается в том случае, ствами: резким переходом окраски, легкостью приготовле-
когда титрант вызывает сдвиг потенциала системы на ния его растворов и их устойчивостью.
величину, равную примерно (0.118/n) В. Для многих инди- В отличие от окисленных форм многих индикаторов
каторов n= 2, поэтому достаточно, чтобы потенциал из- окисленная форма ферроина исключительно устойчива к
менился на 0.059 В. Потенциал, при котором наблюдается действию сильных окислителей. Индикатор реагирует бы-
изменение окраски, зависит от стандартного потенциала стро и обратимо. При температуре выше 60оС ферроин раз-
данной индикаторной системы. В табл.3.4 представлены лагается.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- …
- следующая ›
- последняя »
