分析化学 第二章 滴定分析

第三节滴定分析的计算第二章

滴定分析第一节概述第二节基准物质和标准溶液如用Na2CO3标定HCl：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2指示剂：MO一.滴定分析的基本术语第一节概述滴定分析法（titrimetry）：将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到被测物质的溶液中（或将被测物质溶液滴加到已知浓度的溶液中），至所加试剂与被测物质按化学计量关系定量反应完全，根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质含量的方法，也称容量分析。

传统分析方法；适用于常量分析；该法简便、快速、准确度高、应用广泛

标准溶液（standardsolution）：已知准确浓度的试剂溶液，即“滴定剂”。滴定(titrant)：把滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。化学计量点（stoichiometricpoint，sp）：滴定剂与被测物质定量反应完全的那一点。滴定终点（endpoint，ep）：指示剂变色的那一点。终点误差（Et）：由滴定终点与化学计量点不恰好吻合造成的分析误差。二、滴定分析法的分类1.按化学反应类型分类：(1)酸碱滴定法:（methodofacid-basetitration）

以酸碱质子传递反应为基础的滴定分析方法，叫做酸碱滴定法。如：

H++OH-H2O

(2)配位滴定法（络合滴定法）:

（methodofcomplextitration）

以配位反应为基础的滴定分析方法。如：

Ca2++H2Y2-CaY2-+2H+氧化还原滴定法

(methodofoxidationreductiontitration)

以有电子转移的氧化还原反应为基础的滴定分析方法。

MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2OCr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2OI2+2S2O32-2I-+S4O62-沉淀滴定法（methodofprecipitationtitration）

以沉淀反应为基础的滴定分析方法。

如：

Ag++Cl-=AgCl↓三、滴定分析法对滴定反应的要求

和滴定方式1.滴定分析对化学反应的要求有比较简便的方法确定滴定终点。反应按一定的化学反应式进行，即有确定的化学计计量关系，不发生副反应。反应必须定量进行，通常要求反应程度≥99.9﹪。反应速率要快。凡能满足上述条件要求的反应都可采取直接滴定。2.按滴定方式分类(1)直接滴定（directtitration）

用标准溶液直接滴定被测物质的溶液，叫做直接滴定。例:强酸滴定强碱。(2)返滴定法（backtitration）

先准确地加入过量的标准溶液，待反应完全之后，再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂，这种方式就称返滴定。

CaCO3+HCl（过量）=CaCl2+CO2↑+H2O

HCl+NaOH=NaCl+H2O

置换滴定法（displacedtitration）

被测物质与另一种物质起反应，置换出一定量的能被滴定的物质来，然后用适当的滴定剂进行滴定,这种方法叫做置换滴定法。

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-

间接滴定（indirectiontitration）某些待测组分不能直接与滴定剂反应，但可以通过其他的化学反应间接测定其含量。

反应为：Ca2++C2O42-=CaC2O4↓（白）

CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O42MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O第二节基准物质和标准滴定溶液

标准溶液的浓度通过基准物来确定。可用于直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质称为基准物质。基准物应具备的条件：(1)必须具有足够的纯度；(2)组成与化学式完全相同；(3)性质稳定；(4)反应按反应式定量进行，没有副反应(5)具有较大的摩尔质量，为什么？

（可降低称量误差）。常用的基准物有：纯金属：AgZnNiAlCo化合物：K2Cr2O7

NaCl

Na2C2O4

H2C2O4.2H2ONa2B4O7.10H2O

CaCO3

Na2CO3

KHC8H4O4(邻苯二甲酸氢钾）二、标准滴定溶液的配制

1、直接法：准确称取一定量的基准物质，经过溶解，定量转移于一定体积容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。根据溶液的质量和容量瓶的体积即可计算出标准溶液的准确浓度。2、标定法（间接配制法）(1)配制溶液：配制成近似所需浓度的溶液。(2)标定：用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定(3)确定浓度：由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。

先配成一种接近所需浓度的溶液，然后用基准物质（或用已经用基准物质标定过的另一标准溶液）来标定它的准确浓度。这种操作过程叫做“标定”。这就是间接法配制标准溶液。标定配制（步骤）：Na2CO3标定HCl：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2指示剂：MO第三节标准溶液浓度表示方法一、物质的量及其单位—摩尔例如：当选择H2SO4为基本单元时，98.08gH2SO4物质的量为1mol；当选择为基本单元时，

98.08gH2SO4物质的量为2mol。注意指明基本单元应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。二、物质的量浓度物质的量浓度——单位体积溶液中所含溶质的物质的量。c=n/V

单位

mol/L。例如：当选择H2SO4为基本单元时，其浓度c(H2SO4)=0.1mol/L,当选择为基本单元时，其浓度应为注意指明基本单元例1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c(K2Cr2O7)溶液的浓度为多少？的浓度为多少？解：常见化合物的摩尔质量见附录表注意结果有效数字的保留答：此K2Cr2O7溶液的浓度为注意表示物质的量浓度时，必须指明基本单元2.滴定度——每毫升标准滴定溶液相当于被测物质的质量。表示法：T待测物/滴定剂。单位：g/mL。例：用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其滴定度表示为：

T

Fe/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试样中铁的含量：

m

Fe=T

Fe/KMnO4

V

KMnO4例2计算0.02000mol·L-1K2Cr2O7溶液对Fe和Fe2O3的滴定度？解：6Fe2++Cr2O2-7+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O解:根据等物质量规则：滴定度与物质的量浓度之间的换算①按化学计量系数比计算：通式：

TA/B=(a/b)·cB·MA

·10-3②按等物质量的规则计算：第四节滴定分析法计算1.标准滴定溶液浓度计算欲配制0.1000mol·L-1的Na2CO3标准溶液500.0mL，问应称取基准Na2CO3多少克？注意学会一步列式计算例3例4有0.1035mol·L-1NaOH标准溶液500.0mL，欲使其浓度恰好为0.1000mol·L-1，问需加水多少毫升？解:设应加水的体积为VmL，据稀释前后物质的量相等，有同一物质溶液的稀释例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：

①按化学计量系数比计算例6称取含铝试样0.2000g，溶解后加入0.05082mol·L-1EDTA标准溶液20.00mL，控制条件使Al3+与EDTA络合完全，然后用0.05012mol·L-1Zn2+标准溶液返滴定，消耗Zn2+溶液11