第5章 化学平衡与滴定分析法概论

第五章化学平衡与滴定分析法概论教学要求：掌握滴定分析法的过程、相关术语掌握滴定分析法对滴定反应的要求了解几种常用的滴定分析法掌握标准溶液浓度的表示方法、标准溶液配制方法掌握滴定分析中的定量计算第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算分析试样的采取、制备、分解干扰的掩蔽分离、待测的测定实验数据的处理、评价仪器分析化学分析测定方法的选择

需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法；

理想的分析方法：灵敏度高、检出限低、准确度高、操作简便。选择测定方法应考虑的问题：1.测定的具体要求

目的、要求(准确度、精密度)、试样性质等2.待测组分的测量范围

常量、微量、痕量、超痕量、分子水平3.待测组分的性质

存在形式、稳定性、毒性等4.共存组分的影响

干扰大小、掩蔽、分离等5.实验室条件

试剂、仪器精度、去离子水规格、实验室环境6.文献资料利用

标准方法、研究方法，方法评价指标

分析结果准确度的保证和评价1.

分析过程的误差控制2.数据处理过程的显著性检验3.实验室等级提升4.建立分析质量保证体系质量控制图用于工业生产分析中的质量控制日期2468

+3

-3

+2

-2

完全程度高99.9%酸碱平衡-络合平衡-滴定分析法重量分析法氧化还原-沉淀-反应的本质外界因素副反应各种平衡的处理完全程度主反应第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算5.2分析化学中的溶液平衡侧重于平衡常数：活度常数、浓度常数、混合常数（请自行推导各常数之间的关系，并通俗形象地以生活当中的例子解释活度与浓度之间的关系。）仅随温度变化与温度、离子强度有关仅随温度变化与温度、离子强度有关活度与浓度之间的关系：第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算5.3滴定分析法简介本节主要内容：5.3.1滴定分析法的过程和方法特点5.3.2滴定分析法对滴定反应的要求5.3.3几种滴定方式标准溶液待测溶液滴定分析法(titrimetricdetermination)

用滴定管将标准溶液滴加到待测物的溶液中，通过指示剂指示滴定终点的到达，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。传统分析方法；适用于常量分析；特点：简单、准确、费用低；动画5.3.1.滴定分析法的过程和方法特点基本术语：标准溶液；

待测试液滴定；滴定分析法化学计量点,sp；滴定终点,ep终点误差滴定终点与化学计量点不一定能恰好重合，存在很小的差别，由此而引起的误差称为终点误差。滴定操作5.3.1.滴定分析法的过程和方法特点【动画演示】滴定曲线滴定突跃完全程度与误差指示剂指示剂选择原则

变色点与计量点尽量接近颜色变化迅速而明显滴定操作滴定分析法的应用范围、方法特点（见教材）应用范围：组分含量1%以上（在生产实践和科学研究中广泛应用）例如：饼干、啤酒、软饮料、蜂王浆等总酸度的测定；医药中的硼砂、Na2CO3、NaHCO3、MgO、硅酸镁、碳酸镁、碳酸钙的测定等重庆巴南响石谷5.3.2滴定分析法对滴定反应的要求***反应定量、完全——有确定的化学计量关系（有确定的化学反应方程式），计量点时，反应完全程度高>99.9%反应速率快（或者可以通过某些方法加快）有简便可行的确定终点方法重点5.3.3几种滴定方式直接滴定法（反应满足以上三个要求）返滴定法（反应速率慢、滴定物为固体等、指示剂）置换滴定法间接滴定法按滴定方式分：按化学反应类型分：酸碱滴定、络合滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算5.4标准溶液浓度的表示方法物质的量浓度(单位：mol·L-1)

cB=nB/VB=mB/MBVB滴定度(单位：g·mL-1)TB/A(B标准溶液的溶质，A待测物质)

每毫升标准溶液相当于被测物质的质量常用于生产部门（例如片碱生产）的例行分析滴定度(单位：g·mL-1)TB/A(B标准溶液的溶质，A待测物质)（1）TH2SO4/NaOH=0.04000g·mL-1，表示每消耗1mLH2SO4标准溶液，能与0.04000gNaOH完全反应（2）表示每mL标准溶液相当于被测物质的百分含量,用TB/A%·mL-1表示。例TH2SO4/NaOH=2.69%.mL-1表示每消耗1.00mlH2SO4标液，可中和试样中2.69%的NaOH,如滴定用去10.50mLH2SO4溶液，则试样(试样质量已知)中NaOH的质量分数为：wNaOH=2.69%.mL-1×10.50mL=28.24%

注意mL等单位的书写3.物质的量浓度与滴定度之间的换算***（P131）aA+bB

cC+dD反应方程式中小写a、b、c、d为化学计量系数B为标准溶液，A为待测物质已知B的滴定度为TB/Ag·mL-1，求cB为多少mol·L-1由化学计量关系可得：第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算5.5标准溶液的配制和浓度标定****标准溶液配制方法分类：直接配制法间接配制法（标定法）重点直接配制法基准物质→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计算标准溶液的准确浓度（重铬酸钾标准溶液的配制）基准物质：能用于直接配制标准溶液的化学试剂基准物质必须具备的条件***：试剂组成与化学式完全符合纯度足够高>99.9%（所含杂质组分不影响滴定）稳定（不易吸收空气中水分和CO2，不易氧化还原，不易分解）摩尔质量大（可以减小称量误差）重点高纯试剂和光谱纯试剂能否作为基准物？基准物质摩尔质量大（可以减小称量误差）标定0.1000mol/L的NaOH，可以使用H2C2O4·2H2O（Mr=126.07）或者KHP(Mr=204.22)H2C2O4·2H2O称量质量：1/2*0.1000*20.00*10-3*126.07=0.12g1/2*0.1000*30.00*10-3*126.07=0.18gKHP称量质量：0.1000*20.00*10-3*204.22=0.4g0.1000*30.00*10-3*204.22=0.6g间接配制法（标定法）不能用直接配制法配制标准溶液的，采用标定法例如：NaOH易吸收空气中的水分和CO2，纯度不高HCl易挥发；KMnO4、Na2S2O3等均不易提纯且见光分解等。必须采用标定法配制标准溶液。配制过程：配制大致浓度的溶液用基准物质标定计算准确浓度（四位有效数字）例如0.10mol/LNaOH标准溶液的配制配制过程中应该注意的问题：配制大致浓度的溶液用基准物质标定(用标准溶液标定)——注意计算公式

KHP标定NaOH(标准的HCl溶液标定NaOH)计算准确浓度（四位有效数字）aA+bB=cC+dDma/Ma=a/bCb*Vb×10-3

Ca.Va=a/bCb*Vb

注意系数a/b提高标定准确度应该注意的问题：进行多次平行测定，取平均值（相对平均偏差<0.2%）根据测量误差的要求，合理设计基准物质称量质量和滴定剂消耗体积（例如0.2g、20mL）必要时对仪器量器进行校准标定后标准溶液妥善保存（见光分解的避光保存、易与离子反应的EDTA采用聚乙烯试剂瓶、性质不稳定的定期标定）重点标定时的要求平行做3～4次，至少2～3次（≤0.2%）称样量≥0.2g(Er≤0.1%)标液使用体积：20～25mL(Er≤0.1%)校准量器第五章滴定分析法概论5.1定量分析的步骤和要求5.2分析化学中的溶液平衡5.3滴定分析法简介5.4标准溶液浓度的表示方法5.5标准溶液的配制和浓度的标定5.6滴定分析中的计算5.6滴定分析中的计算注意写出并配平反应方程式后再进行计算结合以后每个章节具体讲解例5-5，5-6，5-11以大家的实验为例500mL的0.1mol·L-1的NaOH、HCl标准溶液的配制粗配NaOH质量：0.1*0.5*40=2.0g(使用台秤？)

HCl的体积：0.1*500/12=4.2mL（量筒）标定（基准物质量的计算）标定NaOH的KHP的质量：

204.22*0.10*20.00*10-3=0.4g204.22*0.10*25.00*10-3=0.5g

同理标定HCl的Na2CO3的质量：105.99*0.10*20.00*10-3*1/2~105.99*0.10*25.00*10-3*1/