Разница между кислотно-основным титрованием и окислительно-восстановительным титрованием

2025 Автор: Alex Aldridge | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 12:05

Ключевое отличие – кислотно-основное титрование по сравнению с окислительно-восстановительным титрованием

Как правило, титрование используется для определения концентрации неизвестного раствора (аналита). Наиболее часто используемыми двумя титриметрическими методами являются кислотно-основное титрование и окислительно-восстановительное титрование. Ключевое различие между кислотно-основным титрованием и окислительно-восстановительным титрованием заключается в характере реакции, которая происходит между титрантом и аналитом при титровании. При кислотно-основном титровании протекает реакция нейтрализации, а при окислительно-восстановительном титровании - окислительно-восстановительная реакция (реакция окисления и реакция восстановления). Использование индикаторов является наиболее часто используемым методом определения конечной точки реакции.

Что такое кислотно-основное титрование?

При кислотно-основном титровании в качестве титранта используется кислота (кислотное титрование) или основание (основное титрование). Примерами кислот, используемых в кислотном титровании, являются H₂SO₄, HCl или HNO_3. В основном используемые основные титранты: NaOH, K₂CO₃ или Na₂CO_{3. Кислотно-основное титрование можно классифицировать следующим образом в зависимости от силы кислоты и основания.}

1. Сильная кислота – титрование сильным основанием
2. Титрование сильных кислот и слабых оснований
3. Слабая кислота – титрование сильным основанием
4. Титрование слабой кислоты – слабого основания

В большинстве кислотно-щелочных титрований индикаторы используются для определения конечной точки реакции. В зависимости от типа титрования, как указано выше, используются разные индикаторы.

Что такое окислительно-восстановительное титрование?

Окислительно-восстановительное титрование включает окислительно-восстановительную реакцию. Окислительно-восстановительная реакция имеет две реакции; реакция окисления и реакция восстановления. Процессы окисления и восстановления происходят одновременно, что позволяет нам определить завершение реакции. Это также известно как конечная точка титрования. Это можно определить несколькими способами; с использованием индикаторных электродов, окислительно-восстановительных индикаторов (индикатор дает другой цвет в окислительно-восстановительном состоянии) и неокислительно-восстановительных индикаторов (индикатор дает цвет при добавлении избыточного количества титранта).

В чем разница между кислотно-основным титрованием и окислительно-восстановительным титрованием?

Характер реакции:

Кислотно-основное титрование: Кислотно-основное титрование включает реакцию нейтрализации между аналитом (раствором с неизвестной концентрацией) и кислотным или основным титрантом.

Окислительно-восстановительное титрование: Окислительно-восстановительная реакция включает реакцию окисления и восстановления между аналитом и титрантом. Нет такого правила, какой компонент окисляет, а какой восстанавливает. Либо аналит, либо титрант окисляются, а оставшийся компонент соответственно восстанавливается.

Определение конечной точки:

Кислотно-щелочное титрование: Как правило, для определения конечной точки кислотно-щелочного титрования используют рН-индикатор, рН-метр или кондуктометр.

Окислительно-восстановительное титрование. Наиболее распространенными методами определения конечной точки окислительно-восстановительной реакции являются использование потенциометра или окислительно-восстановительного индикатора. Но чаще всего либо аналит, либо титрант дают окраску в конечной точке. Так что в этих случаях дополнительные индикаторы не нужны.

Примеры:

Кислотно-основное титрование:

Тип	Реакция (Индикатор)
Сильная кислота – титрование сильным основанием	HCl + NaOHàNaCl + H2O(Фенолфталеин/Метилоранж)
Сильная кислота – титрование слабым основанием	HCl + NH3à NH3Cl (Метиловый оранжевый)
Слабая кислота – титрование сильным основанием	CH3COOH + NaOHà CH3COONa + H2O (фенолфталеин)
Слабокислотное титрование слабым основанием	CH3COOH + NH3àCH3COO– +NH4+(Нет подходящих индикаторов)

Окислительно-восстановительное титрование:

2 KMnO₄ + 5 H₂C₂O₄ + 6 HCl → 2 MnCl₂ + 2KCl + 10 CO₂ + 8 H_{2 О}

(+7) (+3) (+2) (+4)

В приведенной выше реакции перманганат восстанавливается, а щавелевая кислота окисляется. Когда реакция завершится, фиолетовый цвет марганцовки изменится на бесцветный.

KMnO₄ + 5FeCl₂ +8HCl → 5FeCl₃+MnCl 2_+KCl+4H2_O

(+7) (+2) (+3) (+2)