滴定分析法概述和应用

1、1滴定分析法概述和应用23内容回顾准确度和精密度误差的分类及减免办法分析结果的数据处理有效数字45 m 台秤(称至 分析天平(称至0.1mg):12.8218g, V 滴定管(量至 容量瓶:100.0mL,250.0mL, 移液管:25.00mL,5.00mL; 量筒(量至1mL或 pH: (量至0.01):11.02 6对数与指数的有效数字位数，由小数部分的位数决定 如 10 ， 有效数字2位，不是3位 pH=5.02, 则H+=9.510-6 pH5.01 H+9.772410-6 pH5.02 H+9.549910-6 pH5.03 H+9.332510-6 H+ 9.510-6 mol

2、/L2位有效数字7滴定分析法概述滴定分析法是化学分析中最重要的一类分析方法，主要用于常量组分分析，即被测组分含量在1以上，通常测定的相对误差不高于0.1%。8常用滴定分析仪器容量瓶吸量管锥形瓶移液管 酸式滴定管烧杯量筒容 量 仪 器9滴定分析法定义及几个基本术语滴定分析法的特点及主要方法滴定分析对化学反应的要求及主要方式基准物质和标准溶液滴定分析法计算 本章内容10滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止，然后根据试液的浓度和体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法。由于这种测定方法是以测量溶液体积为基础，为此又称作容

3、量分析法。11基本术语：标准溶液：已知准确浓度的溶液，又称滴定剂滴定：将滴定剂通过滴定管滴加入待测物质溶液中的操作过程指示剂：滴定过程中能发生颜色改变而指示 人们停止滴定的试剂12化学计量点：当标准溶液的物质的量与被测物质的物质的量正好符合化学反应式的计量关系时，称为化学计量点，又称理论终点stoichiometric point，sp滴定终点：利用指示剂颜色的改变或仪器测试来判断化学计量点的到达而停止滴定的那一点(实际)end point，ep滴定误差：滴定终点与化学计量点不一定恰好吻合，由此造成的分析误差称为“终点误差”，用Et表示。13滴定分析的特点及主要方法特点： 简便、快速，适于常量

4、分析 准确度高 应用广泛方法包括： 1）酸碱滴定，沉淀滴定， 氧化-还原滴定，络合滴定 2）非水滴定法：水以外的有机溶剂中进行14酸碱滴定法: 以质子传递反应为基础的滴定分析法。例：用NaOH标准溶液测定HAc含量 OH- + HAc = Ac- + H2O 主要用于测量酸碱性物质的含量 (一) 酸碱滴定法（acid-base titration）15络合滴定法：以配位反应为基础的滴定分析法。 例:用EDTA标准溶液测定Ca2+的含量 Y4- + Ca2+ = CaY2- 主要用于测定金属离子的含量。(二) 络合滴定法（complexometric titration）16氧化还原滴定法：以氧

5、化还原反应为基础的滴定分析法。 例：用KMnO4标准溶液测定Fe2+含量。 MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O 主要用于测定氧化、还原性物质，以及能与氧化还原性物质发生反应的物质的含量。(三) 氧化还原滴定法（redox titration）17沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的滴定分析法 。例： 用AgNO3标准溶液测定Cl-的含量 Ag+ + Cl- AgCl （白色） 常用的是银量法。(四) 沉淀滴定法（precipitation titration）18滴定分析要求及主要方式要求：a.反应必须定量完成。即反应必须按一定反应方程式进行，具有确定

6、的化学计量关系 b. 反应迅速。对于速率较慢的反应，应通过加热、加入催化剂等适当措施来提高反应速率。c.能用比较简便的方法确定滴定终点。19滴定分析主要方式：直接法返滴定法置换滴定法间接法用标准溶液直接滴定被测物质是滴定分析方法中最常用和最基本的滴定方式，称为直接滴定法。对于能满足滴定分析要求的反应都可以用直接滴定法。例如，用HCl标准溶液测定NaOH含量，用EDTA标准溶液测定Mg 2+含量都属于直接滴定法。 Zn 标定 EDTA 20返滴定法（剩余滴定法）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。不满足滴定三

7、要求中的2或3适用：反应较慢或难溶于水的固体试样某些没有合适指示剂的反应21续返滴定法例1：Al3+ + 定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT 返滴定22续返滴定法例2：固体CaCO3 + 定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标液 返滴定23续返滴定法 例3：Cl- + 定过量AgNO3 标液 剩余AgNO3标液 NH4SCN标液 Fe3+ 指示剂 返滴定 淡红色Fe（SCN）2+第一步目标反应没有合适的指示剂。24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：无明确定量关系的反应当待测组分所参与的反应不按一定反应式

8、进行或伴有副反应时，不能采用直接滴定法。25续置换滴定法 例4：Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42- 无定量关系 K2Cr2O7 +过量KI 定量生成 I2 Na2S2O3标液 淀粉指示剂 深蓝色消失不满足滴定三要求中的1（即不定量）26 I-被K2Cr2O7氧化为I2，I2又被Na2S2O3还原为I-。因此，实际上总反应相当于K2Cr2O7氧化了Na2S2O3。K2Cr2O7与Na2S2O3在反应中的计量数为1/6。 n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7) 以Na2S2O3为基本单元，则K2Cr2O7的基本单元为 1/6 K2Cr2O7。故 n(Na2S2O3)=

9、n(1/6 K2Cr2O7)=6n(K2Cr2O7)27 间接法 不能与滴定剂直接反应的物质，可以通过另外的化学反应，使其转变为可以直接滴定的物质，再用滴定剂滴定，完成定量测定。适用：不能与滴定剂起化学反应的物质不满足滴定三要求中的1例5：Ca2+ CaC2O4沉淀 H2SO4 KMnO4标液 C2O42- 间接测定28基准物质与标准溶液概念对基准物质的要求 标准溶液的配制方法标液浓度的表示方法29概念标准溶液：浓度准确已知的溶液基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液 的物质30常见的基准物质纯金属：Ag,Cu,Zn,Cd,Si,Ge,Al,Co,Ni,Fe纯化合物：NaCl,K2Cr2O7,

10、As2O3,CaCO331对基准物质的要求:a.试剂的组成与化学式相符b.试剂的纯度足够高c.性质稳定d.具有较大的摩尔质量e.无副反应322）常用的基准物：标定HCl： Na2CO3；Na2B4O7 10H2O；标定NaOH：C6H4COOHCOOK； H2C2O4 2H2O； 标定EDTA：CaCO3 ； ZnO ；标定KMnO4：Na2C2O4 ；H2C2O4 2H2O； 标定Na2S2O3：KBrO3 ； K2Cr2O7 ； 标定AgNO3： NaCl3334标准溶液的配制方法1.直接配制法： 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

11、确浓度352.间接配制法：很多物质不符合基准物质条件，不能用来配制标准溶液，只能将其先配成接近于所需浓度的溶液，然后用基准物质确定其准确浓度。 标定法：利用基准物质确定溶液准确浓度 比较法：用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法362.间接配制法（标定法）步骤: (1)配制溶液 配制成近似于所需浓度的溶液。 (2)标定通过滴定来确定溶液 浓度的过程 用基准物质或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。 (3)确定浓度 由基准物质的量（体积、浓度），计算溶液浓度。 间接配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、Na2S2O3、I3-等。1137下列各分析纯物质，用什么方法将它们配制成标准溶液

12、？如需标定，应该选用哪些相应的基准物质？H2SO4， KOH， 邻苯二甲酸氢钾， 无水碳酸钠。解：H2SO4，KOH用间接配配制法配成标准溶液。邻苯二甲酸氢钾， 无水碳酸钠用直接配制法配成标准溶液。H2SO4选用无水Na2CO3，KOH选用邻苯二甲酸氢钾。38滴定分析法的计算浓度C基本单元滴定度T计量关系标准溶液浓度滴定分析计算实例39TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量或质量分数。 TA/T：指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量 （T指标液，A指待测物）滴定度 ：被测组分m ATV40练习例1：THCl= 0.003001 g/mL 例2： T NAOH/ HCl = 0.003001 g/

13、mL表示1 mL HCl标液中含有0.003001 g HCl表示1mLHCl 标准溶液相当于0.003001 g NaOH。41SP(化学计量点)时 或 化学计量数之比 物质的量之比，摩尔比 t T b B c C d D滴定分析的计算依据42涉及两个以上的反应，要找出实际参加反应的物质的量之间的关系例如：KMnO4间接法测定Ca 2，包括了两个反应：请写出Ca 2与KMnO4间的计量关系？43A. 直接配置溶液：标准溶液浓度的计算44454.待测物百分含量B的计算：B mB/ms100注意单位！465.滴定分析计算实例例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 mL，欲使

14、 其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀释前后物质 的量相等 的原则，47续滴定分析计算例2：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用 0.2 mol/L的HCL滴定至终点，问大约消耗此HCL 溶液多少毫升？解：48续滴定分析计算例3：若TNa2CO3/HCL = 0.005300 g/mL ，试计算HCL标准 溶液物质量的浓度。解：49续滴定分析计算例4：TFe/K2Cr2O7=0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶 液毫升，问被滴定溶液中铁的质量？解：50续滴定分析计算例5：测定药用Na2CO3的含

15、量，称取试样0.1230 g，溶 解后用浓度为的HCL标准溶液滴定， 终点时消耗该HCL标液23.50 mL，求试样中Na2CO3 的百分含量。解：51续滴定分析计算例6：精密称取CaO试样0.06000 g，以HCL标准溶液滴定 之，已知TCaO/HCL=0.005600 g/mL，消耗HCL10 mL， 求CaO的百分含量？解：52例：以KIO3为基准物标定 Na2S2O3溶液。称取0.1500g KIO3与过量的 KI作用，析出的碘用Na2S2O3溶液滴定，用去。求此Na2S2O3溶液的浓度。解：3与过量的 KI 反应析出I2 ：3I2 + 3H2O（二）间接滴定法中的计算IO3- +

16、5I-+ 6H+53例：称取石灰石试样溶于HCl溶液后，将钙沉淀为CaC2O4。将沉淀过滤、洗涤后溶于稀H2SO4溶液中，用0.02016 molL-1KMnO4标准溶液滴定至终点，用去，求试样中的钙含量。 3.KIO3与Na2S2O3 物质的量的关系为 2.用Na2S2O3 溶液滴定析出的I254解：Ca2+CaC2O4过滤洗涤酸解 滴定（三）基本单元的选取551.将钢样中的铬氧化成Cr2O72-,加入250.00mL0.1000 molL-1FeSO4标准溶液,然后用0.1800 molL-1 KMnO4标准溶液回滴过量的FeSO4,计算钢样中Cr的含量。解：故56572、含有钙盐溶液，将钙沉淀为CaC2O4，经过滤、洗涤后，溶于稀H2SO4中，用0.004000 molL-1 KMnO4标准溶液滴定析出的H2C2O4。计算KMnO4溶液对CaO及对CaCO3的滴定度各为多少？解：CaC2O4 + 2H+ Ca2+ + H2C2O4 58T CaO/ KMnO4 = (5/2) c KMnO4 M CaO103 = (5/2) 0.00400056.08103 = 104 gmL-1T CaCO3/ KMnO4 = (5/2) c KMnO4