معايرات الاكسدة-اختزال

تفاعلات الاكسدة والاختزال
من المعلوم ان تفاعلات الاكسدة والاختزال بطيئة ومن الصعب استخدامها في التحليل الكمي, لذا تطبق بعض الشروط الخاصة عليها ليصبح بالامكان استخدامها ومنها:
? رفع درجة الحرارة الذي يؤدي الي تسريع التفاعل
? رفع تركيز الايونات المتفاعلة
? استخدام العوامل الحافزة مثل ايونات H+ او OH- او بعض الفلزات الانتقالية .
المعايرة بالأكسدة والاختزال

تقسم معايرات الاكسده والاختزال إلى:
1/ معايرات الاكسده : نعاير فيها المادة المختزلة بمحلول قياسي من مادة مؤكسدة
2/ معايرات الاختزال : نعاير فيها المادة المؤكسدة بمحلول قياسي من مادة مختزلة.
يرافق تفاعلات الأكسدة والاختزال تغيرات في أرقام الأكسدة لبعض العناصر كما يرافقها تغيرات في الجهد الكهربائي أيضا.
يتميز تفاعل الاكسده والاختزال بأنه محددا وسريعا وتاما وانه لا يدخل في تفاعلات ثانوية تعيق التفاعل الأساسي.
يجب أن يكون العنصر المطلوب تحليله في درجة أكسده واحده في المحلول المدروس (العينه) . أحيانا نحتاج إلى تامين وسط مناسب للتفاعل .
يتم الوصول إلى نقطة التكافؤ في تفاعلات الاكسده والاختزال عند تساوي عدد المكافئات الغرامية لكل من المادة المؤكسدة والمادة المختزلة, ولتحديد نقطة نهاية المعايره لابد لنا من استخدام دليل مناسب يغير لونه بالقرب من نقطة التكافؤ, يوجد الدليل إما بشكل دليل نوعي مثل دليل النشا الذي يعطي لونا ازرقا مع اليود نتيجة لعملية الادمصاص أو بشكل دليل حقيقي قابل للأكسدة والاختزال أي يختلف لون الشكل المؤكسد عن لون الشكل المختزل أو بشكل دليل ذاتي عندما تكون إحدى مواد التفاعل ملونه وقابله أيضا للاكسده والاختزال , أي يختلف لون الشكل المؤكسد عن لون الشكل المختزل مثل بيرمنجنات البوتاسيوم .

العوامل المؤكسدة:
هي الأكثر استخداما ومن أمثلتها :
1/بيرمنجنات البوتاسيوم( KMnO4 ) . تعتبر دليلا ذاتيا تتفاعل في جميع الأوساط ,في الوسط الحمضي وعادة نستخدم حمض الكبريتيك((H2SO4 تتحول من البنفسجي إلى عديمة اللون .
MnO-4 +5e- =Mn2+ +4H2O E0 =+1.51 V
وفي الوسط المتعادل تتحول من البنفسجي إلى الأسود.
MnO-4 +4H+ +3e- = Mn4+ +2 H2O E0 = +1.69 V
وفي الوسط القلوي الضعيف تتحول من البنفسجي إلى الأسود أيضا.
MnO-4+e-=Mn4+ E0= +0.59V
لمحاليل البيرمنجنات عيوب عديدة :
? تؤكسد أيون الكلوريد(Cl-) وبالتالي لا نستطيع استخدام حمض HCl كوسط حمضي
2KMnO4 +16HCl= MnCl2 +2KCl +5Cl2 +8H2O
? تؤكسد الماء وتحرر غاز الأكسجين وبالتالي فان محاليلها غير ثابتة .
? تتأثر بالضوء ولهذا تحفظ في زجاجات بنية بعيدا عن الضوء .
تستخدم محاليل بيرمنجنات البوتاسيوم في معايرة المركبات التي تحتوي علي أيون الحديد الثنائي Fe2+ وفي معايرة حمض الاكساليك(الحماض) وفي معايرة النتريت NO-2 وفي معايرة فوق أكسيد الهيدروجين(H2O2 ) وفي معايرة الهاليدات والفلزات الثقيلة