分析化学 第二章 滴定分析_第1页
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文档简介

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

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