第三章 滴定分析

第三章滴定分析2024/3/13第一节滴定分析概述一、过程特点和方法１．专业述语（１）标准溶液已知准确浓度的试剂溶液（一般达到四位有效数字）。2024/3/13（２）滴定用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程。（３）化学计量点(stoichiometric

point,sp)滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的“点”。（４）滴定终点：(endpoint,ep)指示剂变色，停止滴定的点。2024/3/13（５）滴定误差（终点误差）滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差。（6）滴定分析法滴定到终点后，根据标准溶液的浓度与所消耗的体积，按化学计量关系算出待测组分的含量的方法。2024/3/132．特点：（１）测定常量组分含量一般在１％以上；（２）准确度较高，相对误差不大于０.１％；（３）简便快速，可测定多种元素；（4）常作为标准方法使用。2024/3/13第二节滴定分析法的分类与滴定反应条件1、酸碱滴定法以质子传递反应为基础的一种分析法。2、沉淀滴定法以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。3、配位滴定法以配位反应为基础的一种滴定分析法。4、氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。一、分类2024/3/13二滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式１．直接滴定的条件（１）反应必须定量进行完全，通常达到９９.９％以上；（２）反应速度要快；（３）有确定计量点的简便方法；（４）共存物质不干扰反应，或有办法避免干扰。2024/3/13２．间接滴定方式（１）返滴定法:（２）置换滴定法（３）间接滴定法例：配位滴定法测定铝。例：氧化还原法测定钙。2024/3/13第三节标准溶液一标准溶液和基准物质１．基准物质（１）定义：能用于直接配制或标定标准溶液的物质。（2）条件：①试剂的组成要与它的化学式完全相符。②纯度高，在９９.９％以上。③稳定④有大的摩尔质量:为什么？（可降低称量误差）。2024/3/13（3）常用的基准物质①酸碱滴定法：(KHC8H4O4H2C2O4·2H2O)→NaOH(Na2CO3Na2B4O7·10H2O)→HCl②络合滴定法：CuZnPbCaCO3

MgO

ZnO③沉淀滴定法：NaCl

或KCl④氧化还原滴定法：K2Cr2O7As2O3Na2C2O4KBrO4CuFe

2024/3/13（4）试剂的纯度化学纯（CP）,分析纯（AR）,优级纯（GR）标志颜色分别为蓝，红，绿。2024/3/132.标准溶液的配制直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。2024/3/13可直接配制标准溶液的物质应具备的条件：(1)必须具备有足够的纯度一般使用基准试剂或优级纯；

(2)物质的组成应与化学式完全相等应避免：（1）结晶水丢失；（2）吸湿性物质潮解；

(3)稳定——见光不分解，不氧化重铬酸钾可直接配制其标准溶液。2024/3/13间接配制（步骤）：(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。2024/3/13例：如欲配制0.1mol·L-1NaOH标准溶液,先配制约为0.1mol·L-1NaOH的溶液,然后用该溶液滴定经准确称量的邻苯二甲酸氢钾的溶液，根据两者完全作用时NaOH溶液的用量和邻苯二甲酸氢钾的质量，即可算出NaOH溶液的准确浓度.2024/3/13第四节

标准溶液的浓度表示方法一、物质的量浓度１、定义：简称浓度，单位体积溶液含溶质的物质的量n（相当于摩尔数）２、表达式：cB=nB/V３、物质的量和质量的关系：nB=mB/MB2024/3/13例1已知硫酸密度为1.84g·mL-1,其中H2SO4含量约为95%，求每升硫酸中含有的n（H2SO4）c（1/2H2SO4）及其c

（H2SO4

）和c（1/2H2SO4）2024/3/132024/3/13例2：欲配制c(H2C2O4·2H2O)为0.2100mol/L标准溶液250mL,应称取H2C2O4·2H2O多少克？2024/3/13

二、滴定度１、定义：指１mL滴定剂溶液相当于被测物质的质量（g）或百分含量，以T待测物／滴定剂表示。2、

实例

:

TFe/KMnO4=0.005682g/mL2024/3/13例：用0.02718mol/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多少？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：2024/3/13A—被测物，B—滴定剂2024/3/13滴定分析结果计算2024/3/13第五节滴定分析结果的计算一、被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB的关系aA＋bB=cC＋dD当达到化学计量点时amolA恰好与bmolB作用完全

nA：nB=a：b2024/3/13二、被测物质量分数的计算若被称取试样的质量为G，测得被测物的质量为m，则被测物在试样中的质量分数为x2024/3/13第六节活度与活度系数（补充）一、活度与活度系数1、活度：离子在化学反应中起作用的有效浓度。2、活度系数：活度与浓度的比值。3、活度与浓度的关系：2024/3/13

活度系数的大小，代表了离子间力对离子化学作用能力影响的大小，也就是溶液偏离理想溶液的尺度。在无限稀释时活度系数为1。活度系数大小不仅与溶液中各种离子的总浓度有关，也与离子的电荷有关。有必要引入“离子强度”概念。2024/3/13二、离子强度（用I或μ表示）1、定义：isionicstrength2、计算：例：计算0.1mol/LHCl

溶液的离子强度2024/3/13例：计算0.05mol/LAlCl3

溶液的离子强度2024/3/133、几点结论（1）在某一给定离子强度的溶液中，具有给定电荷的离子将具有大约相同的活度系数，而与它们各自的浓度无关；（2）随着离子电荷的增大，离子活度系数的计算可靠性降低；（3）混合电解质溶液中离子活度的计算比单独一种电解质计算准确度低；（4）对于溶液中中性分子，活度系数为1。（5）高浓度电解质溶液，γ无法计算2024/3/13第六节滴定分析结果的计算一、被测物的物质的量nA与滴定剂的物质的量nB

的关系aA＋bB=cC＋dD当达到化学计量点时amolA恰好与bmolB作用完全nA：nB=a：b2024/3/13例1用Na2CO3做基准物标定HCl溶液的浓度2024/3/13例2用已知浓度的NaOH标准溶液测（标）定H2SO4溶液浓度2024/3/13例3酸性溶液中以KBrO3为基准物标定Na2S2O3溶液2024/3/13二、被测物质量分数的计算若被称取试样的质量为G，测得被测物的质量为m，则被测物在试样中的质量分数为x2024/3/13三、计算示例例1:欲配制0.1000mol/L的Na2CO3标准溶液500mL，问应称取基准物Na2CO3多少克？2024/3/13例2：有0.1035mol/LNaOH标准溶液500mL，欲使其浓度为0.1000mol/L，问需加水多少mL？2024/3/13例3：测定工业纯碱中Na2CO3的含量，称取0.2475g试样，用0.2071mol/L的HCl标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去HCl21.45mL。求纯碱中Na2CO3的百分含量。2024/3/13例4：为标定HCl溶液浓度，称取硼沙（Na2B4O·10H2O）0.4710g,用HCl溶液滴定至化学计量点，消耗25.20mL.求HCl溶液的浓度。2024/3/13练习题1、下列物质中，可以作为基准物质的是()A.硫酸B.氢氧化纳C.硫代硫酸钠D.重铬酸钾D2024/3/132、以下试剂能作为基准物的是()A.干燥过的分析纯CaOB.分析纯SnCl2·2H2OC.光谱纯Fe2O3D.99.99%金属铜D2024/3/133、用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4)为基准物，标定0.1mol/LNaOH溶液，每份基准物的称取质量范围宜为[M(KHC8H4O4)=204.2]0.8-1.6gB.0.4-0.8gC.0.2-0.4gD.0.2gB2024/3/13确定称量范围须考虑两个问题：（1）天平称量误差：分析天平绝对误差±0.0001g，两次称量最大绝对误差为±0.0002g，为使测量时的相对误差在0.1%以下，根据2024/3/13（2）滴定剂的体积滴定分析中，滴定管的读数有0.01mL的误差，一次滴定需要两次读数，可造成0.02mL的误差，为使测量相对误差小于0.1%，消耗体积须在20mL~40mL范围内，最好在30mL左右。2024/3/134、硼砂作为基