氧化還原指示劑是用于氧化還原滴定法的指示劑。氧化還原指示劑大都是結構復雜的有機化合物,它們具有氧化還原性質(zhì),它們的氧化型和還原型具有不同的顏色。
指示劑的氧化還原反應是可逆的,顯然用氧化劑作標準溶液時,所選用的指示劑應是還原型的。隨著氧化劑標準溶液的滴入標準電極電勢改變,從而引起指示劑氧化型和還原型離子濃度比值的改變。近等當點時,微過量的氧化劑標準溶液將還原型指示劑氧化成氧化型指示劑,因而發(fā)生了溶液顏色的改變,指示等當點的到達。
分類
指示劑可分為三類,其一是被滴定物或被滴定溶液本身有足夠深的顏色,在滴定過程中,本身顏色消退,這樣其本身就可作為指示劑,稱 為自身指示劑,如高錳酸鉀。
其二是指示劑本身不具有氧化還原性,但能和氧化性物質(zhì)或還原性物結合而產(chǎn)生特殊的顏色,稱為顯色指示劑,例如可溶性淀粉與碘反應,生成藍紫色的化合物,當?shù)獗贿€原為碘化物時,顏色消失。
其三是指示劑在氧化數(shù)或還原態(tài)時呈現(xiàn)不同的顏色,例如,二苯胺磺酸鈉在還原性物質(zhì)溶液中幾乎無色,而在氧化性質(zhì)溶液中呈紫色,這 類指示劑還有鄰二氮菲二價鐵等;有些指示劑 的顏色變化是可逆的;也有些指示劑的顏色變化是不可逆的。
變色范圍
令氧化還原指示劑的半反應為:
當 時,溶液呈現(xiàn)氧化數(shù)顏色;
當 時,溶液呈現(xiàn)還原態(tài)的顏色;
當1 時,溶液能觀察到明顯的顏色變化。
因此,氧化還原指示劑理論變色范圍為:
常見種類
亞甲基藍:分子式。分子量319.86。三水合物為墨綠色結晶,有銅的光澤。。易溶于水,溶于乙醇(溶液為天藍色)、三氯甲烷,不溶于醚和苯,加入稀硫酸及鋅則褪色,但加入氫氧化迅速恢復。制法:由4-二甲基氨基苯胺和硫代硫酸反應制得。用途:作指示劑成分之一,也是生物體染色劑。
二苯胺:分子式。分子量169.22。白至微紅色晶體。熔點,沸點302℃,相對密度1.16。溶于苯、乙醚、乙酸、二硫化碳,微溶于乙醇,不溶于水。同鹽酸反應生成二苯胺鹽酸鹽,光照后顏色變深。制法:將苯胺與苯胺鹽酸鹽加熱而成。
二苯胺磺酸鈉:一種有機試劑。分子式 。分子量271.27。白色片 狀結晶。溶于水,不溶于乙醇。常配成水溶液,作氧化還原指示劑。在酸 性溶液中其標準氧化還原電勢為0.84伏 ([H]=0.1摩/升),其氧化數(shù)為紫紅色,還原態(tài)為無色。
選擇方法
選擇氧化還原指示劑的實質(zhì)為實際的變色點位在滴定的電位突躍范圍內(nèi),且應盡量使指示劑電位與計量點電位一致或接近。如果滴定劑或被滴定物質(zhì)有色時,滴定觀察到的顏色是其與指示劑的混合色,這就要求在計量點前后,所選用的指示劑仍有明顯的顏色變化。
在滴定過程中,當?shù)味▌┥砸贿^量,指示劑即由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài),或由還原態(tài)變?yōu)檠趸瘧B(tài),由于顏色的突變而指示出滴定的終點。列出一些氧化還原指示劑的克式量電勢(見表)。在選擇指示劑時,應使指示劑的克式量電位(E°′)盡量與反應的等當點電位一致,以減小終點誤差。
表:一些氧化還原指示劑的E°′及顏色變化
參考資料 >