氧化還原滴定法是以氧化還原反應為基礎的滴定分析方法。根據使用的氧化劑和還原劑不同,可分為法、重鉻酸鉀法、碘量法等。氧化還原滴定法廣泛地用于水質檢驗中,例如水中溶解氧(DO)、指數、化學需氧量(COD)、生物化學需氧量(BOD520)等。

  氧化還原反應是基于電子轉移的反應,反應機理比較復雜,常伴隨著副反應,且速度較慢,或者在同一反應中由于條件不同,可能生成不同的產物。例如,KMnO4在強酸性溶液中的還原產物Mn2+,在堿性溶液中還原產物為MnO2.因此,許多氧化還原反應不符合滴定分析的基本要求,必須創造適宜的條件,如控制溫度、pH值等,才能進行氧化還原滴定分析。

  氧化還原反應和電極電位

  氧化還原反應是指物質之間有電子移動的反應。獲得電子的物質叫氧化劑,失去電子的物質叫還原劑;物質獲得電子時被還原,失去電子時被氧化。因此,氧化和還原反應總是同時發生的。在一個體系中,發生氧化反應,必然同時發生還原反應。例如:

氧化還原反應的本質

  在反應中,Br2獲得電子作氧化劑,I-失去作還原劑,Br2被還原,而I-被氧化。

  對一些共價鍵化合物來說,可以根據共價鍵電子對偏移情況來確定氧化和還原。電子對偏移的一方(可以看成是獲得電子)是氧化劑,電子對遠離的一方(可以看成是失去電子)是還原劑。例如,氮氣和氫氣反應生成氨:

氮氣和氫氣反應生成氨

  在氨分子中,共用電子對偏向N原子,所以N2是氧化劑,H2是還原劑。

  由此可看到,有電子得失或共用電子對偏移的化學反應,稱為氧化還原反應。這是氧化還原的本質。物質失去電子(化合價升高)的過程稱為氧化;物質得到電子(化合價降低)的過程稱為還原。

  氧化和還原是同時發生的,在一個反應里,有得電力的,就必有失電子的,即有一物質被氧化,同時必有另一物質被還原,而且得失電子的總數必相等。判斷一個反應是否屬于氧化還原反應,只要看物質在反應前后化合價是否改變,即是否有電子得失或共用電子對偏移即可。