Окислительно-восстановительное титрование

Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по аналитической химии для студентов II курса фармацевтического факультета.

Окислительно-восстановительные реакции.

Окислительно-восстановительное титрование

Оренбург, 2013

УДК: 543(07)

Авторы: к.б.н., доцент Шостак Е.И., д.м.н., профессор Красиков С.И.

Под общей редакцией заведующего кафедрой химии и фармацевтической химии, д.м.н., профессора С.И. Красикова.

Методические рекомендации к лабораторно-практическим занятиям по аналитической химии для студентов II курса фармацевтического факультета. Оренбург, 2013.

Методические рекомендации составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом по специальности 060301.65 «Фармация», примерной программой по аналитической химии с курсом инструментальных методов анализа для студентов фармацевтических факультетов (ВУЗов), рекомендованной в 2002 г. для использования на фармацевтических факультетах (ВУЗах) России. Данные методические рекомендации предназначены для студентов 2 курса фармацевтического факультета.

Рецензенты:

1. Фарус Оксана Анатольевна – кандидат химических наук, доцент кафедры химии и методики преподавания химии ОГПУ

2. Никоноров Александр Александрович – доктор медицинских наук, заведующий кафедрой биологической химии с курсом физической и коллоидной химии ОрГМА

Методические рекомендации рассмотрены и рекомендованы к печати РИС ОрГМА.

© Кафедра химии и фармацевтической химии, 2013

Введение

Аналитическая химия – наука экспериментальная, однако, чтобы в будущем химик-аналитик мог успешно развивать новые направления и самостоятельно решать практические задачи, он должен глубоко усвоить теоретические основы современных методов анализа. Глубоко постичь предмет невозможно без практических работ в лаборатории, этому, несомненно способствует решение задач, касающихся теории и практики различных разделов аналитической химии.

Настоящие методические рекомендации адресованы студентам 2 курса фармацевтического факультета в помощь для самостоятельной подготовки к практическим занятиям и выполнению лабораторных работ, касающихся вопросов окислительно-восстановительных процессов в аналитической химии.

Окислительно-восстановительные процессы сопровождают весь курс аналитической химии. Они являются фармакопейными для определения катионов серебра, ртути (I и II), хрома (III), висмута, марганца, меди и других, а также для определения анионов сульфит-, тиосульфат-, оксалат-, бромат-, нитрит-, нитрат-, галогенид-ионов. С помощью окислительно-восстанови-тельных реакций проводят систематический и дробный анализ смесей катионов и анионов. Перманганатометрия, дихроматометрия, нитритометрия, иодометрия и другие относятся к титриметрическим фармакопейным методам анализа.

Изучая раздел «Окислительно-восстановительные реакции» дисциплины «Аналитическая химия» формируются компетенции: ОК - № 3, ОК –№ 6, ОК - № 8; ПК – 32, ПК - № 48, ПК - № 49. По окончании курса аналитической химии студент должен научиться объяснять и прогнозировать результаты исследований, опираясь на основные теоретические положения окислительно-восстановительных процессов, а также научно обосновать наблюдаемые явления.

Окислительно-восстановительные процессы

I. Окислительно-восстановительные реакции

Окислительно-восстановительными называют такие химические реакции, в которых изменяются степени окисления элементов участвующих в реакции веществ. Образование воды из водорода и кислорода – типичная окислительно-восстановительная реакция

2Н₂ + О₂ = 2Н₂О.

В ней кислород является окислителем и изменяет степень окисления от 0 в молекулярном кислороде до -2 в составе воды, т.е. понижает степень окисления. Аналогично все элементы соединений, понижающие в реакциях степени окисления, относятся к окислителям. Водород в этой реакции является восстановителем. Степень окисления водорода изменяется от 0 в молекулярном водороде до +1 в составе воды, т.е. повышается. И все элементы соединений, повышающие степень окисления в окислительно-восстановительных реакциях, относятся к восстановителям.

Кислород, являясь в этой реакции окислителем, сам восстанавливается. Водород, являясь восстановителем, сам окисляется.

Перманганат калия широко применяется в качестве окислителя. В процессе окислительно-восстановительной реакции степень окисления изменяет только марганец – от +7 до +2, +4 или +6. Можно сказать, что в перманганате калия окислителем является Mn⁺⁷, на практике же окислителем называют перманганат калия или перманганат-ион, т.е. соединение, содержащее элемент, у которого изменяется степень окисления.