滴定分析概述课件

1、第三章 滴定分析概述滴定分析的特点及分类滴定方式标准溶液滴定分析中的有关计算 1 滴定分析的特点及分类滴定分析法(titrimetric analysis)：已知浓度的标准溶液，滴定一定体积的待测溶液，直到化学反应按计量关系作用完为止，然后根据标准溶液的体积和浓度计算待测物质的含量，这种靠滴定的方法，来实现待测物含量的分析，称为滴定分析法,该过程称为滴定。如图右为酸滴定碱的示意简图基本概念及术语1.滴定终点(end point of the titration): 滴定分析中，常加入一种指示剂，通过指示剂颜色的变化作为化学等当点到达的指示信号，停止滴定，这一点称为滴定终点。2.化学计量点(st

2、oichiometric point)：当滴入的标准溶液的物质的量与待测定组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时，称之反应到达了化学计量点。3.滴定误差 (end point error) 滴定终点与化学计量点不一致，由此所造成的误差。4.指示剂(indicator) 为了能比较准确地掌握化学计量点的达到，在实际滴定操作时，常在被测物质的溶液中加入一种辅助剂，借助于它的颜色变化作为化学计量点到达的信号，这种辅助试剂称为指示剂。滴定分析法的特点：4）应用广泛；3）快速准确;2）仪器简单、操作简便;1）用于常量组分的测定;5）与仪器分析法相比，灵敏度较低。二、滴定分析类型根据化学反

3、应类型的不同：滴定分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定1.酸碱滴定法（acid-base titration）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用途：用于测量酸碱性物质的含量，也可测定能与酸碱反应的其它物质的含量。 氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础 的滴定分析法。3.氧化还原滴定法（redox titration）例：用KMnO4标准溶液测定Fe2+含量。MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O用途：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

4、应的物质的含量。沉淀滴定法：以沉淀反应为基础的滴定 分析法 。4.沉淀滴定法（precipitation titration）例： 用AgNO3标准溶液测定Cl-的含量。Ag+ + Cl- AgCl （白色）用途：用于测定Ag+, CN-, SCN-及卤素离子的含量。 2 滴定方式滴定分析常用的滴定方式有以下四种： 1.直接滴定法 2.返滴定法 3.置换滴定法4.间接滴定法返滴定法：先准确加入过量滴定剂，待反应完全后，再用另一种标准溶液滴定剩余滴定剂；根据反应消耗滴定剂的净量就可以算出被测物质的含量。2.返滴定法(back titration)使用条件：当滴定反应速率较慢，或反应物是固体，或没

5、有合适的指示剂时，选用返滴定法。例如：固体CaCO3的测定，可先加入一定量的过量盐酸标准溶液，加热使试样完全溶解，冷却以后，再用NaOH标准液返滴定剩余的HCl量。CaCO3+2HCl(过量) CaCl2+CO2 +H2OHCl(剩余) + NaOH NaCl + H2O例如，在酸性条件下，硫代硫酸钠不能直接滴定重铬酸钾及其它氧化剂。但是，若在重铬酸钾的酸性溶液中加入过量的KI，定量置换出I2，再用S2O32-滴定I2，就可得重铬酸钾的含量。 I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O4. 间接滴定法(ind

6、irect titration) 当被测物质不能直接与标准溶液作用，却能和另一种可与标准溶液作用的物质反应时，可用间接滴定。例如， Ca2+不能直接与高锰酸钾标准溶液作用，但可与高锰酸钾标准溶液作用的C2O42- 起反应，定量生成 CaC2O4 ，可通过间接测定 C2O42- ，而测定 Ca2+ 的含量。Ca2+ + C2O42-CaC2O4CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + H2O3 标准溶液 一、试剂与标准物质1.试剂试剂是指化学实验中使用的药品。 试剂一般分为：标准试剂、一般试剂

7、、高纯试剂、专用试剂四大类。2.标准物质(reference material) 已确定其一种或几种特性，用于校准测量工具、评价测量方法或测定材料特性量值的物质。化学试剂中的标准物质： 滴定分析基准试剂和pH基准试剂。3）试剂最好有较大的摩尔质量，可减少称量误差。 2.基准试剂应该符合下列条件：1）试剂组成和化学式完全相符；2）试剂的纯度一般应在99.9%以上，且稳定，不发生副反应；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。 2.间接配制法

8、即先配成近似所需浓度的溶液，再用基准试剂或另一种物质的标准溶液来标定，然后计算出它的准确浓度。标定中注意以下几点：（1）称取基准试剂的量0.2g（2）滴定时消耗标准溶液的体积应20ml（3）标定时做3-4次平行实验。（4）标定溶液时所用器皿须校正。三、标准溶液浓度的表示方法（一）物质的量浓度 溶液中所含溶质B的物质的量除以溶液的体积即为物质的量浓度，以符号CB 表示:V溶液的体积，单位为L，物质量浓度单位为 mol/l ；MB 物质B摩尔质量， g/mol ；式中 mB物质B的质量，g；THCl/NaOH=0.004000g/ml 就是1mL HCl标准溶液恰能与0.004000g NaOH完

9、全作用。 每ml标准溶液A相当于被测物质B的克数，表示为：TA/B ，如如，THCl=0.003646g/ml表示1mL HCl标准溶液有0.003646g HCl。 每ml标准溶液所含溶质B的克数，以TB表示，单位（g/ml）两种表示方法：(二) 滴定度3滴定分析中的有关计算一、滴定分析计算的依据等物质的量反应规则：在滴定反应中，标准溶液B和被测物质A在反应达到计量点时，消耗两物质的物质的量相等。二、滴定分析中确定基本单元的原则和步骤确定基本单元的步骤：（1）写出有关方程式，将其配平。（2）确定标准溶液的基本单元。（3）根据计量关系，确定被测物的基本单元，使之符合等物质的量反应规则。对于任一

10、滴定反应tT +aA PT为滴定剂，A为待测物质，P为生成物。三、滴定分析计算实例1.标准溶液的配制和标定例1：欲配制c(1/2Na2C2O4)为0.1000mol/L溶液500.00ml，需用Na2C2O42H2O多少克？ M(1/2Na2C2O4)=170.0/2=85.00(g/mol)解：已知Na2C2O42H2O的Mr=170.0 则例2 为了标定Na2S2O3溶液,精密称取工作标准试剂K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及过量KI, 再用Na2S2O3待标液滴定析出的I2, 用去26.12ml, 求c(Na2

11、S2O3)。解：反应过程如下：Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-根据等物质量反应规则：例5 测定工业纯碱Na2CO3的含量，称取0.2560克试样，用0.2000mol/L HCl液滴定，若终点时消耗HCl液22.93ml，问该HCl液对Na2CO3的滴定度是多少？计算试样中Na2CO3的百分含量。解： 2HCl + Na2CO3 2 NaCl +CO2 +H2O2.被测物质含量的计算例6为了标定Na2S2O3溶液,精密称取工作标准试剂K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K

12、2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及过量KI, 再用Na2S2O3待标液滴定析出的I2, 用去26.12ml, 求Na2S2O3 的摩尔浓度。解：反应过程如下： Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- 1Cr2O72- 3I2 6S2O32- 例7 欲测定大理石中CaCO3含量，称取大理石试样0.1557克，溶解后向试液中加入过量的NH4C2O4，使Ca2+ 成CaC2O4沉淀析出，过滤、洗涤，将沉淀溶于稀H2SO4，此溶液中的C2O42- 需用15.00ml0.04000 mol/L KMnO4标准溶液滴定，求大理石CaCO3含量。解： Ca2+ + C2O42- CaC2O4 CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + 8H2O2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2+ 5CaCO3（1）TB与cB间的换算3.物