Слайд 2
![План лекции: Использование ОВР в аналитической химии. Типы ОВР. Количественное](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-1.jpg)
План лекции:
Использование ОВР в аналитической химии.
Типы ОВР.
Количественное описание ОВР.
Константа равновесия
ОВР.
Устойчивость водных растворов окислителей и восстановителей.
Слайд 3
![Использование ОВР в аналитической химии При пробоподготовке для переведения в](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-2.jpg)
Использование ОВР в аналитической химии
При пробоподготовке для переведения в раствор пробы.
Для
разделения смеси ионов.
Для маскирования.
Для проведения реакций обнаружения катионов и анионов в качественном химическом анализе.
В титриметрическом анализе.
В электрохимических методах анализа.
Слайд 4
![Например, при гипоксии (состояние кислородного голодания) происходит замедление транспорта Н+](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-3.jpg)
Например, при гипоксии (состояние кислородного голодания) происходит замедление транспорта Н+ и
е – в дыхательной цепи и накопление восстановленных форм соединений. Этот сдвиг сопровождается снижением ОВ потенциала (ОВП) ткани и по мере углубления ишемии (местное малокровие, недостаточное содержание крови в органе или ткани) ОВП снижается. Это связано как с угнетением процессов окисления вследствие недостатка кислорода и нарушения каталитической способности окислительно-восстановительных ферментов, так и с активацией процессов восстановления в ходе гликолиза.
Слайд 5
![Типы ОВР 1. Межмолекулярные – изменяются степени окисления (С.О.) атомов элементов, входящих в состав разных веществ:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-4.jpg)
Типы ОВР
1. Межмолекулярные – изменяются степени окисления (С.О.) атомов элементов, входящих
в состав разных веществ:
Слайд 6
![2. Внутримолекулярные – окислитель и восстановитель - атомы одной молекулы:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-5.jpg)
2. Внутримолекулярные – окислитель и восстановитель - атомы одной молекулы:
Слайд 7
![3. Самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования) – один и тот же](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-6.jpg)
3. Самоокисления – самовосстановления (диспропорционирования) – один и тот же элемент
повышает и понижает С.О.
Cl2 - является окислителем и восстановителем.
Слайд 8
![Количественное описание ОВР Например, чем сильнее основание, тем больше его](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-7.jpg)
Количественное описание ОВР
Например, чем сильнее основание, тем больше его сродство в
протону. Также и сильный окислитель обладает большим сродством к электрону.
Например, в кислотно-основных реакциях участвует растворитель (вода), отдавая и принимая протон, а в ОВР вода тоже может терять или присоединять электрон.
Например, для проведения кислотно-основных реакций необходимы как кислота, так и основание, а в ОВР – и окислитель и восстановитель.
Слайд 9
![Рассматривая ОВ пару в целом, можно записать схематичное уравнение реакции:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-8.jpg)
Рассматривая ОВ пару в целом, можно записать схематичное уравнение реакции:
Ox +
nē = Red
Равновесие в растворе можно описать с помощью равновесного потенциала, который зависит от состава раствора по уравнению Нернста:
Слайд 10
![При температуре 298 К уравнение Нернста принимает вид:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-9.jpg)
При температуре 298 К уравнение Нернста принимает вид:
Слайд 11
![Непосредственно измерить электродный потенциал сложно, поэтому все электродные потенциалы сравнивают](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-10.jpg)
Непосредственно измерить электродный потенциал сложно, поэтому все электродные потенциалы сравнивают с
каким-либо одним («электродом сравнения»). В качестве такого электрода используют обычно так называемый водородный электрод.
Слайд 12
![В уравнении Нернста можно использовать вместо активностей ионов их концентрации,](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-11.jpg)
В уравнении Нернста можно использовать вместо активностей ионов их концентрации, но
тогда необходимо знать коэффициенты активностей ионов:
Слайд 13
![На силу окислителя и восстановителя могут влиять: значение рН, реакции](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-12.jpg)
На силу окислителя и восстановителя могут влиять:
значение рН,
реакции осаждения
реакции комплексообразования.
Тогда свойства редокс-пары будут описываться реальным потенциалом.
Слайд 14
![Для расчета реального потенциала полуреакций, получаемых сочетанием ОВР и реакций](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-13.jpg)
Для расчета реального потенциала полуреакций, получаемых сочетанием
ОВР и реакций осаждения,
используются формулы:
∙ если окисленная форма представляет собой малорастворимое соединение:
Слайд 15
![∙ если восстановленная форма представляет собой малорастворимое соединение:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-14.jpg)
∙ если восстановленная форма представляет собой малорастворимое соединение:
Слайд 16
![Сочетание ОВР и реакций комплексообразования ∙ если окисленная форма связана в комплекс:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-15.jpg)
Сочетание ОВР и реакций комплексообразования
∙ если окисленная форма связана в комплекс:
Слайд 17
![∙ если восстановленная форма связана в комплекс:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-16.jpg)
∙ если восстановленная форма связана в комплекс:
Слайд 18
![∙ если обе формы связаны в комплекс:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-17.jpg)
∙ если обе формы связаны в комплекс:
Слайд 19
![Сочетание ОВР и реакций протонирования если протонируется окисленная форма:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-18.jpg)
Сочетание ОВР и реакций протонирования
если протонируется окисленная форма:
Слайд 20
![если протонируется восстановленная форма:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-19.jpg)
если протонируется восстановленная форма:
Слайд 21
![если протонируются обе формы:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-20.jpg)
если протонируются обе формы:
Слайд 22
![если реакция протекает по следующему уравнению: Ox + mH+ + nē = Red + H2O тогда](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-21.jpg)
если реакция протекает по следующему уравнению:
Ox + mH+ + nē
= Red + H2O
тогда
Слайд 23
![Константа равновесия ОВР Расчет константы равновесия для реакции: Sn2+ +](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-22.jpg)
Константа равновесия ОВР
Расчет константы равновесия для реакции:
Sn2+ + 2Fe3+ = Sn4+
+ 2Fe2+
Константа равновесия рассчитывается:
Слайд 24
![Выражения для реальных ОВ потенциалов каждой редокс-пары будут выглядеть следующим образом:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-23.jpg)
Выражения для реальных ОВ потенциалов каждой редокс-пары будут выглядеть следующим образом:
Слайд 25
![В условиях равновесия:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-24.jpg)
Слайд 26
![Проведя математические операции, получим: К = 1021](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-25.jpg)
Проведя математические операции, получим:
К = 1021
Слайд 27
![Используя приведенное вычисление константы равновесия, получим для любого обратимого ОВ процесса при 20 0С следующее уравнение:](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-26.jpg)
Используя приведенное вычисление константы равновесия, получим для любого обратимого ОВ процесса
при 20 0С следующее уравнение:
Слайд 28
![Например, в цериметрии (окислитель Се4+): Fe2+ + Се4+ = Fe3+](/_ipx/f_webp&q_80&fit_contain&s_1440x1080/imagesDir/jpg/334976/slide-27.jpg)
Например, в цериметрии (окислитель Се4+):
Fe2+ + Се4+ = Fe3+ + Се3+
К = 1011,4 = 2,3 · 1011