分析化学-第二章-滴定分析法概述

分析化学(fēnxīhuàxué)-第二章-滴定分析法概述第一页，共56页。常用(chánɡyònɡ)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第二页，共56页。滴定分析中的体积(tǐjī)测量常用(chánɡyònɡ)容量分析仪器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式)第三页，共56页。分析化学中常用(chánɡyònɡ)的量和单位物质的量:n(mol、mmol)摩尔(móěr)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(bìxū)指明根本单元第四页，共56页。实验室常用(chánɡyònɡ)试剂分类级别1级2级3级生化(shēnɡhuà)试剂中文名优级纯分析纯化学纯英文标志GRARCPBR标签颜色绿红蓝咖啡色精密分析一般分析生化(shēnɡhuà)及医用化学注意标准(biāozhǔn)试剂、高纯试剂、专用试剂的区别第五页，共56页。§1滴定分析法简介使用滴定管将一种准确浓度的试剂溶液〔标准溶液〕滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反响(fǎnxiǎng)为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。第六页，共56页。滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。化学计量点(Stoichiometricpoint)：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反响之点。指示剂(Indicator)：滴定分析(fēnxī)中能发生颜色改变而指示终点的试剂终点(Endpoint)：指示剂变色之点。终点误差(Errorofendpoint)：实际分析(fēnxī)操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差异。第七页，共56页。简便、快速，适于常量分析(fēnxī)准确度高应用广泛第八页，共56页。1.3滴定分析法的分类(fēnlèi)以化学(huàxué)反响为根底的分析方法，称为化学(huàxué)分析法(chemicalanalysis)，包括重量分析法和滴定分析法.滴定分析法按照所利用的化学(huàxué)反响类型不同，可分为以下四种:酸碱滴定法：是以质子传递反响为根底(gēndǐ)的一种滴定分析法。如酸滴定碱B-:H++B-H沉淀滴定法:是以沉淀反响为根底(gēndǐ)的一种滴定分析法。如银量法:Ag++Cl-=AgCl(白)第九页，共56页。滴定分析法的分类(fēnlèi)络合滴定法：是以络合反响为根底的一种(yīzhǒnɡ)滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY氧化复原滴定法：是以氧化复原反响为根底的一种(yīzhǒnɡ)滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O第十页，共56页。§2滴定分析反响的条件(tiáojiàn)和滴定方式1.反响必须具有确定的化学计量关系(guānxì)2.反响定量地完成〔99.9%〕3.反响速度要快4.无副反响5.能用比较简便的方法确定滴定终点第十一页，共56页。2.2滴定方式(fāngshì)1.直接(zhíjiē)滴定法〔涉及一个反响〕完全满足滴定分析反响的条件可用直接(zhíjiē)滴定法滴定剂与被测物之间的反响式为：aA+bB=cC+dD滴定到化学计量点时，a摩尔A与b摩尔B作用完全如HCl标准溶液滴定NaOH溶液第十二页，共56页。2.返滴定法先准确参加过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反响，待反响完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法(fāngfǎ)。适用于反响较慢或难溶于水的固体试样如EDTA滴定Al3+、NaOH标准溶液测定CaCO3第十三页，共56页。返滴定法例：Al3++一定过量(guò〃liàng)EDTA标液

剩余EDTAZn2+标液，EBT返滴定n(EDTA)总-n(EDTA)过量(guò〃liàng)=n(Al)(c·V)(EDTA)总-(c·V)(Zn)=(c·V)(Al)第十四页，共56页。返滴定法例：固体CaCO3+一定过量(guò〃liàng)HCl标液剩余HCl标液NaOH标准溶液

返滴定第十五页，共56页。返滴定法例:Cl-+一定(yīdìng)过量AgNO3标准溶液剩余AgNO3标准溶液NH4SCN标准溶液

返滴定Fe3+指示剂

淡红色[Fe(SCN)]2+第十六页，共56页。3.间接滴定法

通过另外(lìnɡwài)的化学反响，以滴定法定量进行。适用于不能与滴定剂起化学反响的物质。例：Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4

C2O42-KMnO4标液间接(jiànjiē)测定第十七页，共56页。间接(jiànjiē)滴定法如氧化(yǎnghuà)复原法测定Pb2+Pb2++CrO42-=PbCrO4

HCl

Cr2O72-Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+＝2Cr3+＋6Fe3++H2O第十八页，共56页。4.置换滴定法

先用适当试剂与待测物质反响(fǎnxiǎng)，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。适用于无明确定量关系的反响(fǎnxiǎng)。Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-无定量关系(guānxì)K2Cr2O7+过量KI定量生成I2Na2S2O3标液淀粉指示剂

深蓝色消失第十九页，共56页。§3标准溶液3.1标准溶液配制(pèizhì)1.直接配制(pèizhì)法直接用容量瓶配制(pèizhì)，定容。一般使用基准试剂或优级纯。2.间接配制(pèizhì)法〔标定法〕标准溶液的浓度通过(tōngguò)基准物来确定或用一种浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法第二十页，共56页。1.直接(zhíjiē)配制法：准确称取一定量的工作基准试剂或纯度相当的其它物质，溶解后定量转移到容量瓶中，稀释至一定体积，根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可计算出该标准溶液准确浓度。2Cr2O7溶液1升时，首先在分析天平(fēnxītiānpínɡ)上精确称取2.9420克K2Cr2O7置于烧杯中，参加适量水溶解后，定量转移到1000mL容量瓶中，再定容即得。第二十一页，共56页。配制(pèizhì)0.02000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液250.0mL,求m=?解

m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M=0.02000×0.2500×294.2=1.471(g)通常仅需要溶液浓度为0.02mol·L-1左右,做法是:准确称量(chēnɡliànɡ)1.47g(±10%)K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中定容,再计算出其准确浓度：第二十二页，共56页。基准物质：能用于直接配制(pèizhì)或标定标准溶

液的物质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(tǐjī)计算标准溶液的准确浓度。第二十三页，共56页。对基准物质(wùzhì)的要求：(1)物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，可减少称量(chēnɡliànɡ)误差。常用(chánɡyònɡ)的基准物有：无水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O、CaCO3K2Cr2O7、Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、NaCl第二十四页，共56页。许多物质纯度(chúndù)达不到工作基准试剂的纯度(chúndù)要求，或它们在空气中不稳定，即粗略地称取一定量的物质或量取一定体积的溶液，配制成接近所需浓度的溶液，后用另一标准溶液来标定。标定：用配制溶液滴定基准物质计算其准确浓度的方法称为标定。第二十五页，共56页。3.2标准溶液浓度(nóngdù)表示方法1.物质量的浓度:单位(dānwèi)体积溶液所含物质的量应指明根本单元：原子(yuánzǐ)、分子、离子、电子等。式中mB—物质B的质量，g；MB—物质B摩尔质量，g/mol；V—溶液的体积，L；物质的量浓度单位为mol/L；第二十六页，共56页。注意B为一根本单元，B可以是原子、分子、离子及其它根本粒子(lìzǐ)，如C(1/6K2Cr2O7)，C(1/6K2Cr2O7)=6C(K2Cr2O7)以H2SO4作根本单元，为1mol;以1/2H2SO4为根本单元，那么为2mol。1mol所包含的根本单元数与0.012kgC12的原子数目相等。

第二十七页，共56页。一升溶液中含有9.808克硫酸(liúsuān)，那么一升溶液中含有9.808克硫酸(liúsuān)，那么-,其中硫酸的质量(zhìliàng)分数w为0.956。求每升浓硫酸中含有第二十八页，共56页。第二十九页，共56页。1.1mL标准溶液(róngyè)所含溶质的克数,表示为TB，单位〔g/ml〕如，THClHCl溶液(róngyè)有0.003646gHCl被测物质B的克数，表示为：TB/A，如TNaOH/HCl就是1mLHCl恰能与0.004000gNaOH完全作用。2.滴定度第三十页，共56页。2.滴定度〔1〕Ts指每毫升标准溶液含有(hányǒu)溶质的质量〔2〕TB/T指每毫升标准溶液相当于待测物〔B〕的质量(zhìliàng)第三十一页，共56页。滴定剂的量浓度(nóngdù)与滴定度的换算例：THCl=0.003001g/mL表示1mLHCl标液中含有0.003001gHClTHCl/NaOH=0.003001g/mL表示每消耗(xiāohào)1mLNaOH标液可与0.003001gHCl完全反响第三十二页，共56页。例：mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：TFe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定(quèdìng)试样中铁的含量：mFe=TFe/KMnO4VKMnO4第三十三页，共56页。§4滴定分析(fēnxī)结果的计算4.1滴定分析计算依据(化学计量(jìliàng)数比规那么〕SP时

或

化学(huàxué)计量数之比物质的量之比

第三十四页，共56页。1.两种溶液(róngyè)相互作用：2.固体和液体(yètǐ)之间作用：!注：VT单位(dānwèi)为L!注：VT单位为mL注意：化学反响配平；单位换算第三十五页，共56页。每毫升滴定剂溶液相当于待测物质(wùzhì)的质量第三十六页，共56页。4.待测物百分(bǎifēn)含量的计算：称取试样S克，含待测组分(zǔfèn)B的质量为mB克，那么待测组分(zǔfèn)的百分含量为第三十七页，共56页。§5滴定分析计算(jìsuàn)实例例1：现有0.1200mol/L的NaOH标准溶液200mL，欲使其浓度稀释到0.1000mol/L，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为VmL，根据溶液稀释前后物质(wùzhì)的量相等的原那么，第三十八页，共56页。续滴定分析(fēnxī)计算例2：将0.2500gNa2CO3基准物溶于适量水中后，用0.2mol/L的HCl滴定至终点〔甲基橙〕，问大约(dàyuē)消耗此HCl溶液多少毫升？解：第三十九页，共56页。续滴定分析(fēnxī)计算例3：假设TNa2CO3/HCl=0.005300g/mL，试计算(jìsuàn)HCl标准溶液物质量的浓度。解：第四十页，共56页。续滴定分析(fēnxī)计算例4：TFe/K2Cr2O7=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液(róngyè)21.50毫升，问被滴定溶液(róngyè)中铁的质量？解:第四十一页，共56页。续滴定分析(fēnxī)计算例5：测定(cèdìng)药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230g，溶解后用浓度为0.1006mol/L的HCl标准溶液滴定，终点时消耗该HCl标液23.50mL，求试样中Na2CO3的百分含量。解：第四十二页，共56页。续滴定分析(fēnxī)计算例6：精密称取CaO试样0.06000g，以HCl标准溶液滴定之TCaO/HCl=0.005600g/mL消耗(xiāohào)HCl溶液10mL，求CaO的百分含量？解：第四十三页，共56页。本章(běnzhānɡ)小结一、滴定分析法简介1.滴定分析根本术语2.滴定分析法特点〔1〕简便(jiǎnbiàn)、快速，适于常量分析〔2〕准确度高〔3〕应用广泛第四十四页，共56页。3.滴定分析法的分类〔1〕酸碱滴定法〔2〕沉淀滴定法〔3〕络合滴定〔4〕氧化(yǎnghuà)复原滴定本章(běnzhānɡ)小结第四十五页，共56页。二、滴定分析反响的条件和滴定方式1.滴定分析反响的条件1.反响必须具有确定的化学计量关系(guānxì)2.反响定量地完成〔99.9%〕3.反响速度要快4.无副反响5.能用比较简便的方法确定滴定终点本章(běnzhānɡ)小结第四十六页，共56页。2.滴定方式〔1〕直接滴定法完全满足滴定分析反响的条件可用直接滴定法〔2〕返滴定法适用(shìyòng)于反响较慢或难溶于水的固体试样

本章(běnzhānɡ)小结第四十七页，共56页。〔3〕间接滴定法适用于不能与滴定剂起化学反响的物质〔4〕置换滴定法

适用于无明确(míngquè)定量关系的