滴定概论课件

第三章

滴定分析概论第一节

滴定分析法和滴定方式

※一、滴定分析法（一）滴定曲线和滴定突跃（二）指示剂（三）滴定终点误差（四）滴定分析法的特点与分类※二、滴定方式一、滴定分析法1.基本概念1）定义：将标准溶液滴加到被测物质溶液中,直到标准溶液与被测组分按反应式化学计量关系恰好反应完全为止,

根据标准溶液的用量和浓度计算出被测组分含量(一)滴定曲线和滴定突跃(一)滴定曲线和滴定突跃2）标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液。3）滴定剂:滴定中所使用的标准溶液。4）滴定：将标准溶液从滴定管滴加到被测物质溶液中的操作过程。5）指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂6）滴定终点ep：滴定分析中指示剂颜色或电位、

电流等发生突变的那一点（实测值）7）化学计量点sp：滴定剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一点（理论值）8）滴定反应

定量、完全的化学反应aA+tT=bB+cC基本反应关系式滴定分析测定的依据，代数法计算基本式①：(一)滴定曲线和滴定突跃

滴定突跃

滴定过程中计量点前后测量参数的突变。是衡量滴定是否可行的依据，又是选择指示剂的依据。滴定突跃范围突跃所在测量参数的范围，即计量点前后±0.1%相对误差范围内溶液测量参数值的变化。2.滴定曲线1)基本概念纵坐标：pHpM等(一)滴定曲线和滴定突跃[In-]≥10[XIn]，只能看到In‾色[XIn]≥10[In-]，只能看到XIn色[In-]＝[XIn]，指示剂的理论变色点0.1≤[In-]/[XIn]≤10，理论变色范围

指示剂的选择原则：使指示剂的变色点尽可能接近化学计量点，或使指示剂变色范围全部或部分落在滴定突跃范围之内。2.指示剂指示终点的原理甲基橙3.指示剂的类型酸碱指示剂--酸碱滴定金属指示剂--配位滴定自身指示剂氧化还原指示剂氧化还原滴定专用指示剂沉淀指示剂--沉淀滴定

（三）滴定终点误差TE（系统误差）

滴定终点（ep）与化学计量点（sp）不相符合而引起的误差。由指示剂变色点与计量点不吻合引起，属于方法误差。

结果保留两位有效数字

（三）滴定终点误差TE（系统误差）

pX:pH或pM△pX=pXep-pXspC:与计量点时产物总浓度Csp有关

Kt:滴定常数强酸强碱滴定：Kt=1/Kw=1014（25℃）C=C2SP

强酸（碱）滴定弱碱（酸）：

Kt=Kb/Kw（或Ka/Kw）C=CSP

配位滴定：Kt=K’MY（条件稳定常数）C=CM(SP)

氧化还原滴定：Kt=K’（条件平衡常数）

Kt越大，CSP越大，TE%越小△pX越小，

TE%越小（四）滴定分析法的特点与分类1.滴定分析法的特点※准确度高,相对误差在±0.2%以内※简便、快速，适于常量分析※应用广泛2.滴定分析法的分类类型酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定常数KaKbK’稳K’Ksp参数pHpOHpM电极电位φpX等特征均相平衡，只有液相

多相平衡液相＋固相

二、滴定方式对滴定反应的要求1.反应定量、完全定量计算的基础。反应要按一定的化学反应式进行并且无副反应发生。反应完全程度一般应在99.9%以上。2.反应速度快3.有简便可靠的终点确定方法P33二、滴定方式

滴定方式直接滴定返滴定置换滴定间接滴定

能满足滴定反应不能满足滴定反应三个基本要求的基本要求

二、滴定方式1.直接滴定法滴定反应能满足滴定反应的三个基本要求。只需1种标准溶液。

待测组分A+滴定剂T1指示剂指示终点按反应化学计量关系计算二、滴定方式2.返滴定法也称回滴定法或剩余量滴定法先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。需2种标准溶液或标准物质。

应用：反应较慢或难溶于水的固体试样二、滴定方式

待测组分A+定量、过量滴定剂T1

指示剂滴定剂T2+剩余滴定剂T1A摩尔数A消耗T1摩尔数剩余T1摩尔数返滴定：二、滴定方式例：

Al3++定量、过量EDTA标准溶液1EBT指示剂

Zn2+标准溶液2+剩余EDTAAl3+

摩尔数Al3+消耗EDTA摩尔数多余EDTA摩尔数反应慢二、滴定方式例：

固体CaCO3

+定量、过量HCl标准溶液酚酞指示剂

NaOH标准溶液+剩余HClCaCO3

摩尔数CaCO3消耗HCl摩尔数多余HCl摩尔数二、滴定方式3.置换滴定法：滴定剂与被测物质不按一定反应式进行或伴有副反应，无明确定量关系。4.间接滴定法：滴定剂与被测物质并不发生反应。先用适当的试剂与被测物质反应，使之置换出一种能被定量滴定的物质，然后再用适当的滴定剂滴定。二者可看做一类，扩展了滴定分析法的应用范围。二、滴定方式例：Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-K2Cr2O7标准溶液+过量KI淀粉指示剂Na2S2O3待测溶液+定量生成I2

深蓝色消失为终点I2摩尔数Na2S2O3摩尔数实际反应关系二、滴定方式Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4KMnO4标准溶液+定量生成C2O42-

出现淡红色为终点Ca2+摩尔数C2O42-

摩尔数实际反应关系例：Ca2++KMnO4第二节

标准溶液

一、标准溶液和基准物质

1.基准物质

2.标准溶液的配制

3.标准溶液的标定※二、标准溶液浓度的表示方法※

P35一、标准溶液和基准物质1.基准物质用来直接配制标准溶液或标定标准溶液浓度的物质如：草酸H2C2O4·2H2O

硼酸钠Na2B4O7·10H2O

邻苯二甲酸氢甲

K2Cr2O7KIO3

纯的金属一、标准溶液和基准物质2.要求（看书P35）(1)组成与化学式完全符合，包括结晶水(2)纯度足够高多是99.95%~100.05%纯度的基准试剂或优级纯试剂

(3)性质稳定(4)具有较大的摩尔质量2.标准溶液的配制1）直接配制法：基准物质→准确称量→溶解→→定量转移至容量瓶→稀释至刻度→→直接计算准确浓度使用分析太平、容量瓶、移液管取4位有效数字直接计算准确浓度2.标准溶液的配制2）间接配制法（标定法）非基准物质→粗称或量取（台秤、量筒）→配制成接近所需浓度的溶液→→其准确浓度未知，须标定或比较得到※标定：利用基准物质或已知准确浓度的溶液来测定标准溶液3.标准溶液的标定1)用基准物质标定利用基准物质或基准物质配制的标准溶液来测定待标定溶液（待标液）的准确浓度。如：HCl易挥发，用Na2CO3标定

NaOH用邻苯二甲酸氢钾或草酸标定2)与标准溶液比较用已知准确浓度其它标准溶液来测定待标定溶液（待标液）的准确浓度。如：已知浓度的HCl标定NaOH※二、标准溶液浓度的表示※(一)物质的量浓度CB

V表示体积(L或mL)1.物质的量nB2.溶液稀释或增浓时计算基本式①：P36二、标准溶液浓度的表示例1：称取K2Cr2O7基准物质2.942g，定容至100mL，求溶液准确浓度。M（K2Cr2O7）=294.18g/mol例2：浓H2SO4

的浓度约18mol/L

，若配制1000mL0.1000mol/L的H2SO4待标液，应取浓H2SO4多少毫升?(二)滴定度TT/B：以待测物表示滴定剂的滴定度

1ml滴定剂相当于被测物质的质量。单位：g/ml；mg/ml

T-滴定剂B-待测物基本式③：mB=TT/B·VT※二、标准溶液浓度的表示※基本式②：P37练习：TK2Cr2O7/Fe=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50毫升，问被滴定溶液中铁的质量？

解：第三节

滴定分析中的计算

一、滴定反应中的化学计量关系tT+bB=cC+dD

滴定剂

被测物

基本反应关系式：（3-6）

P37

二、滴定分析法的有关计算标准溶液浓度的计算

1）直接配制法

2）标定法：以基准物质(B)标定

以标准溶液（CT）标定2.物质的量浓度与滴定度的换算

由及

或

（3-9）注意：滴定度单位g/ml；VT:mL

物质的量浓度单位mol/LVT=1mL,TT/B=mBmB=VT.TT/B3.被测物质的质量与质量分数（含量）的计算质量分数含量由由3-9及3-10VT:Lm(S):总质量3-11写出化学反应式确定反应实际计量关系得到反应总公式代入数据一次计算出最后结果注意单位注意有效数字位数

分析化学计算题要求练习1：若THCL/Na2CO3

=0.005300g/mL，试计算HCL标准溶液物质的量浓度。

M（Na2CO3

）=106.0mol/L解：2HCl+Na2CO3⇌2NaCl+H2O+CO2↑

由式3-9得练习2：计算0.2000mol/L的HCl溶液对Na2CO3、NaOH的滴定度。M(g/mol)：Na2CO3=106.00，NaOH=40.00，HCl=36.50t=2;a=1直接滴定法计算式滴定过程：待测组分B+滴定剂T1

bB+tT基本反应关系式①确定nT注意：b与t直接滴定法计算式B为溶液时：基本式(1)：B为固体时：基本式(2)：V:LV:mL直接滴定法计算式(3)------------------------------(4)-------------------------------------------------------------------(5)式3-11VT:mLm(S):总质量VT:L例：称取NaOH40.0g，溶解在约1L水中，精确量取20.00ml，用0.1042mol/L的HCl标准溶液滴定，耗19.86ml，求NaOH准确浓度。练习：测定药用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：2HCl+Na2CO3⇌2NaCl+H2O+CO2↑返滴定法计算式①

bB+tT1（过量、定量）===······②t1T1（余）+t2T2===······

（标2）

关键：确定待测组分B实际消耗的nT1基本式①基本式②例：

Al3++定量、过量EDTA标准溶液1EBT指示剂

Zn2+标准溶液2+剩余EDTAAl3+

摩尔数Al3+消耗EDTA摩尔数多余EDTA摩尔数CBVBCT1VT1CT2VT2返滴定法计算式(6)--------------------------------------------------------------(7)--------------------------------------------------------------(8)VT:mL练习：将2.3000g含中性杂质的氧化锌试样溶解在50.00ml、0.9766mol/L硫酸溶液中，过量酸用1.3720mol/LNaOH溶液滴定，用去31.95ml。试计算试样中氧化锌的含量。M(ZnO)=81.40g/mol解：

ZnO+H2SO4⇌ZnSO4+H2O2NaOH+H2SO4⇌Na2SO4+2H2Ot=1,t1=1,t2=2T1-H2SO4T1-NaOH练习：置换\间接滴定法计算式滴定过程：待测组分A+过量标准溶液B指示剂滴定剂T+定量生成C

A摩尔数C摩尔数A和T实际反应关系置换\间接滴定法计算式关键：被测组分Ａ与滴定剂Ｔ之间实际摩尔比练习:以K2Cr2O7基准物标定Na2S2O3溶液,采用置换滴定法：

(1)K2Cr2O7标准溶液氧化过量I-生成I2；

Cr2O72-

+6I-+14H+⇌2Cr3++3I2+7H2O(2)定量生成I2与Na2S2O3反应

I2+2S2O32-⇌S4O62-

+2I-练习：1K2Cr2O7~~3I2

2Na2S2O3~~1I26Na2S2O3~~1K2Cr2O7练习：间接滴定法，以KMnO4标准溶液测定Ca2+：

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