第5节滴定分析ppt课件

1、7个概念：个概念： 滴定分析、标准溶液、滴定、滴定分析、标准溶液、滴定、 化学计量点理论化学计量点理论终点）、指示剂、终点）、指示剂、 滴定终点、滴定误差终点误差）。滴定终点、滴定误差终点误差）。分类分类 (根据滴定剂与滴定液的化学反应类型根据滴定剂与滴定液的化学反应类型)： 酸碱滴定法；沉淀滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法。酸碱滴定法；沉淀滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法。 滴定分析法容量分析法是将已知准确浓度的溶液标准溶液、滴定滴定分析法容量分析法是将已知准确浓度的溶液标准溶液、滴定剂通过滴定管滴入待测定的未知液剂通过滴定管滴入待测定的未知液(待滴定液待滴定液)中，直到化学反应完全中，

2、直到化学反应完全时，根据标准溶液所用体积及浓度计算出被测组分含量的方法。主要用时，根据标准溶液所用体积及浓度计算出被测组分含量的方法。主要用于常量组分分析，不适于痕量组分的测定。所用仪器简单，操作简便、于常量组分分析，不适于痕量组分的测定。所用仪器简单，操作简便、快捷，分析结果的准确度高一般相对误差在快捷，分析结果的准确度高一般相对误差在0.1% 左右），因而成为化左右），因而成为化学分析中最重要的分析方法之一。学分析中最重要的分析方法之一。一、滴定分析基本方法与概念一、滴定分析基本方法与概念 反应必须定量完成且无副反应。反应物间必反应必须定量完成且无副反应。反应物间必须有须有 确定的计量关系

3、。这是定量计算的基础。确定的计量关系。这是定量计算的基础。 反应必须迅速且完全。最好瞬间完成，通常要反应必须迅速且完全。最好瞬间完成，通常要求反应完全程度达求反应完全程度达99.9%以上。慢的反应，可以上。慢的反应，可加热或催化。加热或催化。 有适当的、简便可靠的方法确定滴定终点。如有适当的、简便可靠的方法确定滴定终点。如加入合适的指示剂，利用其颜色突变来指示滴加入合适的指示剂，利用其颜色突变来指示滴定终点。定终点。二、滴定分析对化学反应的要求与滴定方式二、滴定分析对化学反应的要求与滴定方式1、滴定分析对化学反应的要求、滴定分析对化学反应的要求 如固体如固体CaCO3不溶于水，先加入一定量的过

4、量不溶于水，先加入一定量的过量HC1标准溶液，再用标准溶液，再用NaOH标准溶液回滴剩余标准溶液回滴剩余的的HC1. 又例又例: 以以Ag+测测Cl，没有合适指示剂，没有合适指示剂 被测物被测物Cl+AgNO3(C1V1) (过量过量) AgNO3+Cl=AgCl+Ag+(余余) +铁铵钒指示剂铁铵钒指示剂(Fe3+)无色无色 以以NH4SCN(C2V2)滴定滴定Ag+(余余) NH4SCN+ Ag+(余余)=AgSCN+NH4+ 终 点 淡 红 色终 点 淡 红 色 S C N ( 过 量过 量 ) + Fe3+=Fe(SCN)2+血红色血红色 Cl%=(C1V1C2V2) M(Cl)/ms

5、(称样量称样量) 直接滴定：凡能满足上述要求的反应都可以直接滴定：凡能满足上述要求的反应都可以用标准溶液直接滴定待测物质。它最常用、最基用标准溶液直接滴定待测物质。它最常用、最基本。本。 返滴定：在滴定反应速率较慢或者没有合适返滴定：在滴定反应速率较慢或者没有合适的指示剂以及待测物质是固体需要溶解时，常采的指示剂以及待测物质是固体需要溶解时，常采用返滴定方式。即先向待测物质中准确加入一定用返滴定方式。即先向待测物质中准确加入一定量的过量标准溶液与其充分反应，然后再用另一量的过量标准溶液与其充分反应，然后再用另一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液，最后根种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液，最后根

6、据反应中所消耗的两种标准溶液的物质的量，求据反应中所消耗的两种标准溶液的物质的量，求出待测物质的含量。出待测物质的含量。2. 滴定方式滴定方式例例:KMnO4Ca2+:KMnO4Ca2+被测物被测物Ca2+Ca2+中加入中加入C2O42 Ca2+ C2O42 = CaC2O4 C2O42 Ca2+ C2O42 = CaC2O4 过滤、洗涤，除杂质过滤、洗涤，除杂质+H2SO4 CaC2O4 = Ca2+ C2O42 +H2SO4 CaC2O4 = Ca2+ C2O42 Ca2+:C2O42= 1:1Ca2+:C2O42= 1:1加热并控制加热并控制H+,H+,使溶液保持酸性使溶液保持酸性以已知

7、准确浓度的标准以已知准确浓度的标准KMnO4KMnO4溶液滴定溶液滴定C2O42-C2O42-MnO4MnO4可以与可以与C2O42 C2O42 迅速反应并反应完全迅速反应并反应完全 2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O 2MnO4+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O终点：淡紫红终点：淡紫红( (过量的过量的MnO4MnO4显色显色, ,自身指示剂自身指示剂) ) 当某些物质不能与滴定剂直接发生化学反应，或者能发生当某些物质不能与滴定剂直接发生化学反应，或者能发生反应但并不一定按反应式进行，或者伴有副反应发生时，可采反应但并不一定按反应式进行，

8、或者伴有副反应发生时，可采用间接滴定方式。即先加入适当的试剂与待测物质发生化学反用间接滴定方式。即先加入适当的试剂与待测物质发生化学反应，使其定量地转化为另外一种能被直接滴定的物质，从而达应，使其定量地转化为另外一种能被直接滴定的物质，从而达到间接测定的目的。如测定铵盐中的含氮量。到间接测定的目的。如测定铵盐中的含氮量。 间接滴定间接滴定基准物名称（分子式）基准物名称（分子式）干燥条件干燥条件及保存及保存标定对象标定对象碳酸钠碳酸钠 Na2CO3270300；干燥器；干燥器酸酸硼砂硼砂 Na2B4O710H2O室温；存室温；存NaCl和蔗糖饱和溶液的干燥器和蔗糖饱和溶液的干燥器酸酸邻苯二甲酸氢

9、钾邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4110120；干燥器；干燥器碱碱二水合草酸二水合草酸H2C2O4 2H2O室温空气干燥室温空气干燥碱碱KMnO4重铬酸钾重铬酸钾K2Cr2O7140150，干燥器，干燥器还原剂还原剂草酸钠草酸钠Na2C2O4130，干燥器，干燥器氧化剂氧化剂金属铜金属铜Cu酸洗后存室温干燥器酸洗后存室温干燥器还原剂还原剂金属锌金属锌Zn酸洗后存室温干燥器酸洗后存室温干燥器EDTANaCl500600；干燥器；干燥器AgNO3 1、基准物质：能够直接用于配制标准溶液的物质为基准物质。、基准物质：能够直接用于配制标准溶液的物质为基准物质。 性质稳定。如不挥发、不吸湿、不易变质。性质

10、稳定。如不挥发、不吸湿、不易变质。 满足滴定分析对化学反应满足滴定分析对化学反应的要求。的要求。 纯度高，一般要求纯度在纯度高，一般要求纯度在99.9%以上。以上。 组成恒定包括结组成恒定包括结晶水如晶水如Na2B4O7.10H2O。 最好有较大的摩尔质量以减小称量误差。最好有较大的摩尔质量以减小称量误差。 常用基准物质见表需记几个）常用基准物质见表需记几个）三、标准溶液与基准物质三、标准溶液与基准物质间接法：间接法：NaOH、HCl、KMnO4等等先配制一种近似于所需浓度的溶液，然后用另一种标准溶液比较先配制一种近似于所需浓度的溶液，然后用另一种标准溶液比较滴定或用基准物质标定的方法确定溶液

11、的准确浓度。滴定或用基准物质标定的方法确定溶液的准确浓度。比较滴定计算：（比较滴定计算：（cV1= （cV2稀释法稀释法:用浓溶液用浓溶液(易保存易保存) 准确稀释成稀标准溶液准确稀释成稀标准溶液(cV) 稀稀= (cV) 浓浓直接法：准确称取一定质量的基准物质，溶解、定容，计算出直接法：准确称取一定质量的基准物质，溶解、定容，计算出标准溶液的准确浓度。如标准溶液的准确浓度。如 K2Cr2O7是基准物质，可直接配制。是基准物质，可直接配制。2 2、标准溶液的配制、标准溶液的配制MVmVnc 滴定度：滴定度： 1ml 滴定剂滴定剂A相当于被测物相当于被测物B的质量。的质量。 如如:T Fe/K2

12、Cr2O7 = 0.005682 gmL 1 1ml K2Cr2O7 可以氧化可以氧化0.005682g的的Fe2+ 适用于大量、经常性、多次测定的样品。适用于大量、经常性、多次测定的样品。 如如:工厂中测钢样。工厂中测钢样。 换算换算: a A+bB =cC+dD)(1013/mlgMcabTBAAB)()(/AVBmTAB 物质的量浓度物质的量浓度 若标准溶液为若标准溶液为A： cA=nA/V 基本单元不同，基本单元不同，C不同，一定要注明不同，一定要注明3.3.标准溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法 当滴定反应达到化学计量点时，各物质的量之当滴定反应达到化学计量点时，各物质的量之比

13、等于方程式中比等于方程式中 化学计量系数之比，此规则化学计量系数之比，此规则为为“物质的量比规则物质的量比规则”。即。即 aA+bB=cC+Dd A标准溶液标准溶液 a b B待测物待测物 nA nBbaBnAn)()(等物质的量规则要确定基本单元和物质的量比规则简单）等物质的量规则要确定基本单元和物质的量比规则简单）用两方法计算结果一致用两方法计算结果一致四、滴定分析的计算四、滴定分析的计算1. 物质的量比规则物质的量比规则baBVBcAVAc)()()()()()()()(BMBmbaAVAcssmBMAVAcabmBmB)()()()()(baBnAn)()(则待测物质在试样中的质量分数

14、为：则待测物质在试样中的质量分数为： 氧化还原滴定按转移一个电子的特定组合确定基本单元氧化还原滴定按转移一个电子的特定组合确定基本单元配位滴定和沉淀滴定计量数之比常为配位滴定和沉淀滴定计量数之比常为: :，因此基本单元可以，因此基本单元可以是是EDTA,X-,Ag+EDTA,X-,Ag+）)61()(72614627222332722OCrnFenOHCrFeHOCrFe 当滴定反应当滴定反应 aA+bB=dD+eE aA+bB=dD+eE 到达化学计量点时，标准溶到达化学计量点时，标准溶液和待测物质的物质的量相等。即：液和待测物质的物质的量相等。即：nA=nBnA=nB 运用运用“等物质的量

15、规则计算，关键在于确定反应物的基等物质的量规则计算，关键在于确定反应物的基本单元。本单元。 酸碱滴定按转移一个质子的特定组合确定基本单元：酸碱滴定按转移一个质子的特定组合确定基本单元： n nNaOHNaOH）=n=n1/2H2SO41/2H2SO4）2. 2. 等物质的量规则等物质的量规则 对滴定反应对滴定反应 aA+bB=dD+eE aA+bB=dD+eE 若选为物质的基本单元，则物质的基若选为物质的基本单元，则物质的基本单元为本单元为 ，则达化学计量点时，根据，则达化学计量点时，根据等物质的量规则有：等物质的量规则有：Aba)()(BnAban)()()()(BMBmAVAbac则待测物

16、质在试样中的质量分数为：则待测物质在试样中的质量分数为： ssmBMAVAbacmBmB)()()()()(ssmBMAVAbacmBmB)()()()()(ssmBMAVAcabmBmB)()()()()(物质的量比规则：物质的量比规则：等物质的量规则：等物质的量规则：)()(AcabAbac结果一样。结果一样。欲配制欲配制0.1000mol.L-1的的Na2CO3标准溶液标准溶液500.0mL，应，应称称 取基准物取基准物Na2CO3多少克？例书多少克？例书6-8） 解：解：Na2CO3）=106.0g.mol-1。m (Na2CO3) c(Na2CO3).V(Na2CO3).M(Na2C

17、O3) 0.1000mol.L-10.5000L106.0g.mol-1 5.300gMVmVnc3. 计算实例计算实例称取基准物质称取基准物质Na2C2O4201.0mg,Na2C2O4201.0mg,在酸性介质中，用在酸性介质中，用KMnO4KMnO4溶液滴定至终点，消耗其体积溶液滴定至终点，消耗其体积30.00mL30.00mL，计算，计算K KnO4nO4标准标准溶液的浓度溶液的浓度(mol.L-1)(mol.L-1)？ 例书例书6-96-9）解：解： （标定（标定-直接滴定反应方程式为直接滴定反应方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O52)()

18、(4224OCNanKMnOn)()()(52)(44224224KMnOVOCNaMOCNamKMnOcLmolgg3131000.300 .1345100 .2012102000. 0Lmol(1)2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O)()()(52)(44224224KMnOVOCNaMOCNamKMnOcLmolgg3131000.300 .1345100 .2012102000. 0Lmol+7+3+4)21()51(424ONaCnKMnOn)()(AcabAbac)(2)(5424ONaCnKMnOn(1)(2)结果一样。结果一样。(2) 等物质

19、的量规则等物质的量规则解：反应式为解：反应式为 H2C2O4 +2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O n(H2C2O4):n(NaOH)=1:2smOHOCHMNaOHVNaOHc)2()()(212422%76.868676. 01660. 007.1261060.221011. 021131gmolgLLmol由物质的量比规则：由物质的量比规则：ssmBMAVAcabmBmB)()()()()(滴定滴定 0.1660g 草酸试样，用去草酸试样，用去 c(NaOH) = 0.1011 mol.L-1 的溶液的溶液 22.60mL, 求求:草酸试样中草酸试样中H2C2O42H2O的质量

20、分数？的质量分数？ 已知已知MH2C2O42H2O）=126.07g.mol-1 例例(书书6-11) 测定不纯的测定不纯的CaCO3其中不含干扰物质），称取试样其中不含干扰物质），称取试样0.3000g,加加入浓度为入浓度为0.2500mol.L-1 的的HCl标准溶液标准溶液25.00mL。煮沸除去。煮沸除去CO2，用浓度为用浓度为0.2019mol.L-1的的NaOH标准溶液返滴定过量的标准溶液返滴定过量的HCl溶液，溶液，消耗体积消耗体积5.84mL。试计算试样中。试计算试样中CaCO3的质量分数。例的质量分数。例(书书6-13) 解：此题属于返滴定法计算，涉及反应为：解：此题属于返滴

21、定法计算，涉及反应为： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 HCl+NaOH=NaCl+H2O 实际与待测组分实际与待测组分CaCO3发生反应的发生反应的HCl的物质的量为：的物质的量为： n(HCl)实际=n(HCl)总-nNaOH） = c(HCl).V(HCl) - c (NaOH).V(NaOH) =(0.2500mol.L-125.00mL-0.2019mol.L-15.84mL)10-3 =0.00508mol 那么那么 n(CaCO3)= nHCl ）实际）实际 所以所以 m(CaCO3)= n(HCl)实际实际 . M(CaCO3)21smCaCOMHClnmCaCOmCaCO）（实际3233)(21)()(21