分析化学 材料科学专业课程ppt 2 滴定分析

AnalyticalChemistryWelcome鲁立强2滴定分析法概论IntroductiontoTitrimetry12滴定分析法概论2.1滴定分析概述2.2滴定分析中的标准溶液2.3

滴定分析中的计算22.1滴定分析概述2.1.1滴定分析的过程2.1.2滴定分析对化学反应的要求2.1.3滴定分析法的分类32.1.1滴定分析的过程用HCl标准溶液测定纯碱的总碱度2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2指示剂：甲基橙（MO）；颜色变化：黄色→橙色4标准溶液（standardsolution）：已知准确浓度的试剂溶液，也称“滴定剂”（titrant）。滴定（titration）：将滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。有关术语5化学计量点（stoichiometricpoint，sp）：滴定剂与被测物恰好定量反应完全。滴定终点（endpoint，ep）：指示剂产生颜色变化。终点误差（titrationerror，Et）：由于滴定终点与化学计量点不一定恰好吻合造成的分析误差，也称滴定误差。有关术语62.1.2滴定分析对化学反应的要求反应按化学计量关系定量地进行，反应的平衡常数要足够大，无副反应发生；反应速度要快，要求能在瞬间完成。反应慢的，可采用加热或加入催化剂等措施提高反应速率；有简便、可靠的确定滴定终点的方法，如有合适的指示剂等。72.1.3滴定分析法的分类1.按滴定反应类型分类a.酸碱滴定法

b.络合滴定法c.氧化还原滴定法

d.沉淀滴定法2.按滴定方式分类a.直接滴定法

b.返滴定法c.置换滴定法

d.间接滴定法82.按滴定方式分类直接滴定法：能满足滴定分析要求的反应，可用标准溶液直接滴定待测物质。如：9返滴定法：反应速率慢、有固体试样参与反应或无合适指示剂指示时，先加一定过量滴定剂，与被测物质反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂，根据实际消耗的滴定剂的量来计算被测物质的量。如：CaCO3(s)+2HCl（过量）

=CaCl2+H2O+CO2HCl

（剩余）+NaOH=NaCl+H2OAl3++Y4-（过量）=AlY-Y4-

（剩余）+Cu2+=CuY2-10置换滴定法不按一定的计量关系进行或伴有副反应发生的反应，可以通过它与另一种试剂反应，置换出一定量的能被滴定的物质，然后用适当的标准溶液进行滴定。如：K2Cr2O7+Na2S2O3→(S4O62-+SO42-)等Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-?11间接滴定法不与滴定剂直接反应的物质，可以通过另外的反应间接滴定。如：Ca2+——MnO4-Ca2++C2O42-=CaC2O4CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O45H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O122.2滴定分析中的标准溶液2.2.1标准溶液的配制方法及基准物质2.2.2标准溶液浓度表示方法132.2.1标准溶液的配制方法一、直接法如0.01000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液的配制。用分析天平准确称取一定量的物质，溶解后定量转移到容量瓶中，配制成一定体积的溶液，根据物质质量和容量瓶的体积，可计算出该溶液的准确浓度。14基准物质（Primarystandard）能用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质应满足：试剂的纯度足够高（99.9%以上）；试剂的组成与化学式完全符合，若含结晶水，结晶水数目应符合化学式；试剂性质稳定，如贮存时不吸湿、不与空气中CO2及O2等反应；试剂摩尔质量尽量大一些，可减少称量误差。15二、标定法（间接法）不能直接配制标准溶液的物质。先粗略称取一定量物质（或量取一定体积溶液），配制成接近于所需浓度的溶液，然后再用基准物质（另一种物质的标准溶液）来测定其准确浓度。这种确定其准确浓度的操作称为标定。如0.25mol·L-1NaOH

标准溶液的配制。16标准溶液的标定标定次数不少于3次，按数据取舍的规则计算标定结果；称取基准物质的量不能太少（>0.2g），滴定消耗体积不能太小（>20mL）；标定时的操作条件应尽量与测定条件一致，以保证滴定分析的相对误差在0.2%以内。172.2.2标准溶液浓度表示方法一、物质的量浓度cB二、滴定度

TA/B18一、物质的量浓度cB单位体积溶液所含溶质B的物质的量nB，以符号cB

表示cB：溶液的浓度，mol·L-1

nB：B的物质的量，molV：溶液的体积，LmB：B的质量，g

MB：B的摩尔质量，g·mol-1191mL标准溶液B溶液相当于被测物质A的质量（g或mg），用TA/B表示，单位为gmL-1。例如，用来测定Fe的K2Cr2O7标准溶液，其滴定度表示为TFe/K2Cr2O7

；用来测定MgO

的EDTA标准溶液，其滴定度表示为TMgO/EDTA

。二、滴定度（titer）202.3滴定分析中的计算一、被测物的物质的量nA

与滴定剂的物质的量nB

的化学计量关系二、滴定度TA/B与滴定剂的物质的量浓度cB

的换算三、被测物百分含量的计算四、计算示例21一、化学计量关系滴定剂B与被测物质A之间的计量关系aA+bB=cC+dD固体溶液注：多个反应式时确定计量关系22例1用草酸标准溶液标定高锰酸钾溶液23氟硅酸钾法测定SiO2

时，先将SiO2处理成可溶性H2SiO3，在酸性介质中加入KF，过量KCl

存在下，形成K2SiF6沉淀，沉淀在沸水中水解，生成HF，用NaOH

标液滴定生成的HF

，从而确定SiO2

含量。例22425二、滴定度与物质的量浓度的换算aA+bB=cC+dDV=1mL时：26三、被测物百分含量的计算计算时注意单位的换算aA+bB=cC+dD27四、计算示例例3准确称取基准物质K2Cr2O71.471g，溶解后定量转移至250.0mL

容量瓶中，求此K2Cr2O7溶液的浓度为多少？解：常见化合物的摩尔质量查表注意结果有效数字的保留28例4欲配制0.1000mol·L-1的Na2CO3标准溶液500.0mL，问应称取基准Na2CO3多少克？解：注意学会一步列式计算29例5为标定HCl，称取Na2B4O7·10H2O0.4710g，用HCl

溶液滴定至化学计量点，消耗21.20mL，求HCl

溶液的浓度？解：30例6称取含铝试样0.2000g，溶解后加入0.05082mol·L-1EDTA标准溶液20.00mL，控制反应条件使Al3+与EDTA配合完全，然后用0.05012mol·L-1Zn2+标准溶液返滴定，消耗Zn2+溶液11.36mL，计算试样中Al2O3的质量分数？31解：32计算0.02000mol·L-1K2Cr2O7