分析化学滴定分析法概述.ppt

Chapter2,第二章滴定分析法概述Briefinductionoftitrationanalysis,常用滴定分析仪器,滴定分析中的体积测量,常用容量分析仪器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式),分析化学中常用的量和单位,物质的量:n(mol、mmol)摩尔质量:M(gmol-1)物质的量浓度:c(molL-1)质量:m(g、mg)体积:V(L、mL)质量分数:w(%)质量浓度:(gmL-1、mgmL-1)相对分子量:Mr相对原子量:Ar,必须指明基本单元,实验室常用试剂分类,级别1级2级3级生化试剂中文名优级纯分析纯化学纯英文标志GRARCPBR标签颜色绿红蓝咖啡色精密分析一般分析生化及医用化学,注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别,1滴定分析法简介使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。,1.1滴定分析基本术语,滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。化学计量点(Stoichiometricpoint)：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。指示剂(Indicator)：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂终点(Endpoint)：指示剂变色之点。终点误差(Errorofendpoint)：实际分析操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差别。,1.2滴定分析法特点,简便、快速，适于常量分析准确度高应用广泛,1.3滴定分析法的分类,以化学反应为基础的分析方法，称为化学分析法(chemicalanalysis)，包括重量分析法和滴定分析法.滴定分析法按照所利用的化学反应类型不同，可分为下列四种:,酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法。如酸滴定碱B-:H+B-H沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。如银量法:Ag+Cl-=AgCl(白),滴定分析法的分类,络合滴定法：是以络合反应为基础的一种滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O,左手,右手,视线与凹液面水平相切,滴加速度先快后慢,眼睛注视瓶内颜色变化,半分钟颜色不变,滴定管保持垂直,2滴定分析反应的条件和滴定方式,2.1滴定分析反应的条件1.反应必须具有确定的化学计量关系2.反应定量地完成（99.9%）3.反应速度要快4.无副反应5.能用比较简便的方法确定滴定终点,2.2滴定方式,1.直接滴定法（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法滴定剂与被测物之间的反应式为：aA+bB=cC+dD滴定到化学计量点时，a摩尔A与b摩尔B作用完全如HCl标准溶液滴定NaOH溶液,2.返滴定法,先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。适用于反应较慢或难溶于水的固体试样如EDTA滴定Al3+、NaOH标准溶液测定CaCO3,返滴定法,例：Al3+一定过量EDTA标液剩余EDTAZn2+标液，EBT返滴定n(EDTA)总-n(EDTA)过量=n(Al)(cV)(EDTA)总-(cV)(Zn)=(cV)(Al),返滴定法,例：固体CaCO3+一定过量HCl标液剩余HCl标液NaOH标准溶液返滴定,返滴定法,例:Cl-+一定过量AgNO3标准溶液剩余AgNO3标准溶液NH4SCN标准溶液返滴定Fe3+指示剂淡红色Fe(SCN)2+,3.间接滴定法通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用于不能与滴定剂起化学反应的物质。,例：Ca2+CaC2O4沉淀H2SO4C2O42-KMnO4标液间接测定,间接滴定法,如氧化还原法测定Pb2+Pb2+CrO42-=PbCrO4HClCr2O72-Cr2O72-14H+6Fe2+2Cr3+6Fe3+H2O,4.置换滴定法先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。适用于无明确定量关系的反应。,Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-无定量关系K2Cr2O7+过量KI定量生成I2Na2S2O3标液淀粉指示剂深蓝色消失,3标准溶液,3.1标准溶液配制1.直接配制法直接用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂或优级纯。,2.间接配制法（标定法）,标准溶液的浓度通过基准物来确定或用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法,1.直接配制法：准确称取一定量的工作基准试剂或纯度相当的其它物质，溶解后定量转移到容量瓶中，稀释至一定体积，根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可计算出该标准溶液准确浓度。,例如，欲配制0.01000mol/LK2Cr2O7溶液1升时，首先在分析天平上精确称取2.9420克K2Cr2O7置于烧杯中，加入适量水溶解后，定量转移到1000mL容量瓶中，再定容即得。,配制0.02000molL-1K2Cr2O7标准溶液250.0mL,求m=?,解m(K2Cr2O7)=nM=cVM=0.020000.2500294.2=1.471(g),通常仅需要溶液浓度为0.02molL-1左右,做法是:准确称量1.47g(10%)K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中定容,再计算出其准确浓度：,基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质,基准物质称量溶解定量转移至容量瓶稀释至刻度，根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。,对基准物质的要求：,(1)物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，可减少称量误差。,常用的基准物有：,无水Na2CO3、Na2B4O710H2O、CaCO3K2Cr2O7、Na2C2O4、H2C2O42H2O、NaCl,2.间接配制法,许多物质纯度达不到工作基准试剂的纯度要求，或它们在空气中不稳定，即粗略地称取一定量的物质或量取一定体积的溶液，配制成接近所需浓度的溶液，后用另一标准溶液来标定。标定：用配制溶液滴定基准物质计算其准确浓度的方法称为标定。,3.2标准溶液浓度表示方法,1.物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量,应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。,式中mB物质B的质量，g；MB物质B摩尔质量，g/mol；V溶液的体积，L；物质的量浓度单位为mol/L；,注意B为一基本单元，B可以是原子、分子、离子及其它基本粒子，如C(1/6K2Cr2O7)，C(1/6K2Cr2O7)=6C(K2Cr2O7)以H2SO4作基本单元，98.08g为1mol;以1/2H2SO4为基本单元，则为2mol。1mol所包含的基本单元数与0.012kgC12的原子数目相等。,一升溶液中含有9.808克硫酸，则,一升溶液中含有9.808克硫酸，则,例1已知浓硫酸的密度为1.84g.ml-,其中硫酸的质量分数w为0.956。求每升浓硫酸中含有,1.1mL标准溶液所含溶质的克数,表示为TB，单位（g/ml）如，THCl=0.003646g/ml表示1mLHCl溶液有0.003646gHCl2.每mL标准溶液A相当于被测物质B的克数，表示为：TB/A，如TNaOH/HCl=0.004000g/ml就是1mLHCl恰能与0.004000gNaOH完全作用。,2.滴定度,2.滴定度,（1）Ts指每毫升标准溶液含有溶质的质量,（2）TB/T指每毫升标准溶液相当于待测物（B）的质量,3.3滴定剂的量浓度与滴定度的换算,例：THCl=0.003001g/mL表示1mLHCl标液中含有0.003001gHClTHCl/NaOH=0.003001g/mL表示每消耗1mLNaOH标液可与0.003001gHCl完全反应,例：,用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：TFe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：mFe=TFe/KMnO4VKMnO4,4滴定分析结果的计算,4.1滴定分析计算依据(化学计量数比规则）,SP时,或,化学计量数之比,物质的量之比,1.两种溶液相互作用：,2.固体和液体之间作用：,!注：VT单位为L,!注：VT单位为mL,注意：化学反应配平；单位换算,3.滴定度T与物质的量浓度C的关系,每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量,4.待测物百分含量的计算：,称取试样S克，含待测组分B的质量为mB克，则待测组分的百分含量为,5滴定分析计算实例,例1：现有0.1200mol/L的NaOH标准溶液200mL，欲使其浓度稀释到0.1000mol/L，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为VmL，根据溶液稀释前后物质的量相等的原则，,续滴定分析计算,例2：将0.2500gNa2CO3基准物溶于适量水中后，用0.2mol/L的HCl滴定至终点（甲基橙），问大约消耗此HCl溶液多少毫升？,解：,续滴定分析计算,例3：若TNa2CO3/HCl=0.005300g/mL，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。,解：,续滴定分析计算,例4：TFe/K2Cr2O7=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50毫升，问被滴定溶液中铁的质量？,解:,续滴定分析计算,例5：测定药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230g，溶解后用浓度为0.1006mol/L的HCl标准溶液滴定，终点时消耗该HCl标液23.50mL，求试样中Na2CO3的百分含量。,解：,续滴定分析计算,例6：精密称取CaO试样0.06000g，以HCl标准溶液滴定之已知TCaO/HCl=0.005600g/mL消耗HCl溶液10mL，求CaO的百分含量？,解：,本章小结,一、滴定分析法简介1.滴定分析基本术语2.滴定分析法特点（1）简便、快速，适于常量分析（2）准确度高（3）应用广泛,3.滴定分析法的分类（1）酸碱滴定法（2）沉淀滴定法（3）络合滴定（4）氧化还原滴定,本章小结,二、滴定分析反应的条件和滴定方式1.滴定分析反应的条件1.反应必须具有确定的化学计量关系2.反应定量地完成（99.9%）3.反应速度要快4.无副反应5.能用比较简便的方法确定滴定终点,本章小结,2.滴定方式（1）直接滴定法完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法（2）返滴定法适用于反应较慢或难溶于水的固体试样,本章小结,（3）间接滴定法适用于不能与滴定剂起化学反应的物质（4）置换滴定法适用于无明确定量关系的反应,本章小结,三、标准溶液1.标准溶液配制（1）直接配制法直接用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂或优级纯。（2）间接配制法（标定法）标准溶液的浓度通过基准物来确定或用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法,本章小结,基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质对基准物质的要求：,(1)物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，为什么？,本章小结,2.标准溶液浓度表示方法（1）物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量应指明基本单