分析化学 滴定分析法概述课件

第二章滴定分析法概述滴定分析法概述将已知准确浓度的试剂从滴定管滴加到一定量待测溶液中，直到所加的试剂与待测物质恰好按化学反应式所表示的化学计量关系反应时，滴定到达化学计量点。根据试剂的用量，计算待测物质的含量。这里所用的已知准确浓度的溶液称为标准溶液，这一操作过程称为滴定，这类分析方法称为滴定分析法。本章内容2.1滴定分析法的分类2.2滴定方式和滴定分析对反应的要求2.3基准物质和标准溶液2.4活度活度系数和平衡常数2.5滴定分析中的计算2.2滴定方式和滴定分析对反应的要求置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(KI)KMnO4直接滴定1.按一定的反应式定量进行(99.9%以上)2.快(或可加热、催化剂)3.有适当的方法确定终点(指示剂)Zn2+NaOH

返滴定:

Al+EDTA(过量)、间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(过量)2.3基准物质和标准溶液一.基准物质：

用以直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质

1.组成与化学式相符(H2C2O4·2H2O、NaCl);2.试剂纯度>99.9%;3.稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）常用的基准物质有下列几类：1.酸碱滴定法中常用的邻苯二甲酸氢钾，草酸，碘酸氢钾，碳酸和硼砂等。2.配位滴定法中常用Cu，Zn，Pb等金属，有时也用碳酸钙，氧化镁等。3.沉淀滴定法中应用最广的银量法，基准物为NaCl或KCl。4.氧化还原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等纯金属。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

GR

AR

CP

BR标签颜色绿

红

蓝

咖啡色注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别二.标准溶液的配制:

标准溶液具有准确的浓度。配制方法有两种：1.直接法准确称取一定量的基准物质，溶解后定量的转移至容量瓶中，冲释到刻度，根据称取物质的量和容量瓶的体积计算钙标准溶液的浓度。

直接配制：K2Cr2O7、KBrO32.标定法先称取一定量试剂配成接近所需浓度的溶液，然后用基准物质测定它的准确浓度。这种操作叫做标定。标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-2.3基准物质和标准溶液三、标准溶液浓度的表示方法1.物质的量浓度简称浓度。物质B的浓度cB是指单位体积溶液含溶质B的物质的量nB，即

cB(mol/L)=nB(mol)/V(L)或

cB(mmol/mL)=nB(mmol)/V(mL)式中V为溶液的体积。物质的量n和质量m的关系为

n(mol)=m(g)/M(g/mol)式中M为物质的摩尔质量。2.3基准物质和标准溶液2.4活度、活度系数和平衡常数一、离子的活度和活度系数在理想溶液中离子或分子的活度和浓度是相同的。但实际上大部分溶液是非理想的，特别是电解质溶液，在离子或分子的活度和浓度之间存在着差别。A的活度aA和浓度[A]之间的关系如下式所示

aA＝Υ

A[A]式中Υ

A称为A的活度系数，在无限稀释的情况下ΥA→1,aA→[A]；随着溶液浓度的增加,ΥA<1,aA<[A].

活度系数是衡量实际溶液和理想溶液之间偏差大小根据化学平衡原理

K0＝aCaD/aAaB式中K0称为活度常数，又称热力学常数，与温度有关。在分析化学中，用到的是各组分的浓度。若用浓度表示上述平衡关系，得到的是浓度常数Kc（常简写为K）

Kc＝[C][D]/[A][B]Kc与K0的关系是

Kc＝[C][D]/[A][B]＝K0·Υ

A·Υ

B/Υ

C·Υ

D可见浓度系数不仅与温度有关，还与溶液中离子强度有关。只有温度和离子强度一定时，浓度常数才是一常数。2.4活度、活度系数和平衡常数2.5滴定分析中的计算国际单位制（SI）的基本单位（7个）：长度(l)－米(m)

质量(m)

－千克（kg）时间(t)－秒(s)电流强度(i)－安培(A)热力学温度单位(T)－开尔文(K)物质的量(n)－摩尔(mol)光强度单位(I)－坎德拉(cd)物理量符号为斜体,单位符号为正体分析化学中常用的量和单位物质的量:n

(mol、mmol)摩尔质量:M(g·mol-1)物质的量浓度:c(mol·L-1)质量:m(g、mg)体积:V(L、mL)质量分数:w(%)质量浓度:(g·mL-1

、mg·mL-1)相对分子量:Mr

相对原子量:Ar必须指明基本单元2.5滴定分析中的计算一、标定及滴定计算

方法一:等物质的量规则

ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失质子数或得失电子数。2.5滴定分析中的计算例如2.2H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4

的基本单元:

NaOH的基本单元:NaOH等物质的量规则:2.5滴定分析中的计算

例2.3

以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标定0.020mol·L-1Na2S2O3溶液的浓度,需称多少克K2Cr2O7?如何做才能使称量误差不大于0.1%?

n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)+6e-2eCr2O72-

2Cr3+

2S2O32-

S4O62-解:

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-m(K2Cr2O7)=n(K2Cr2O7)·M(K2Cr2O7)=c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(K2Cr2O7)=0.020×0.025×294.18/6=0.025(g)（?）如何配制才能使称量误差≤0.1%?欲标定0.10mol·L-1NaOH:

若用H2C2O4·2H2O

约0.15g应称大样若用KHC8H4O4

约0.5g称小样为好(?)比较“称大样”、“称小样”两种方法的优劣方法二:换算因数法Ca2++C2O42-CaC2O4(s)H2C2O4

1Ca2+1H2C2O4