化學(xué)第二章滴定

1、分析化學(xué)分析化學(xué)分析化學(xué)分析化學(xué)如用如用Na2CO3標(biāo)定標(biāo)定HCl：2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+H2O+CO2指示劑：指示劑：MO分析化學(xué)分析化學(xué)一一. . 滴定分析的基本術(shù)語滴定分析的基本術(shù)語第一節(jié) 概述滴定分析法（滴定分析法（titrimetry）：將一種）：將一種已知準(zhǔn)確已知準(zhǔn)確濃濃度的試劑溶液，滴加到度的試劑溶液，滴加到被測物質(zhì)被測物質(zhì)的溶液中（或的溶液中（或?qū)⒈粶y物質(zhì)溶液滴加到已知濃度的溶液中），將被測物質(zhì)溶液滴加到已知濃度的溶液中），至所加試劑與被測物質(zhì)按至所加試劑與被測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反定量反應(yīng)完全，根據(jù)試劑溶液的濃度和用量，計(jì)算被應(yīng)完全，根據(jù)試劑溶

2、液的濃度和用量，計(jì)算被測物質(zhì)含量的方法，也稱容量分析。測物質(zhì)含量的方法，也稱容量分析。 該法簡便、快速、準(zhǔn)確度高、應(yīng)用廣泛該法簡便、快速、準(zhǔn)確度高、應(yīng)用廣泛分析化學(xué)分析化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液（standard solution）：已知準(zhǔn)確濃度）：已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液，即的試劑溶液，即“滴定劑滴定劑”。滴定滴定( ()：把滴定劑從滴定管加到被測溶：把滴定劑從滴定管加到被測溶液中的過程。液中的過程?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（stoichiometric point，sp）：）：滴定滴定劑與被測物質(zhì)定量反應(yīng)完全的那一點(diǎn)。劑與被測物質(zhì)定量反應(yīng)完全的那一點(diǎn)。滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)（end point，ep）：指示

3、劑變色的那）：指示劑變色的那一點(diǎn)。一點(diǎn)。終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差（Et）：由滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不）：由滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不恰好吻合造成的分析誤差。恰好吻合造成的分析誤差。分析化學(xué)分析化學(xué)二、滴定分析法的分類二、滴定分析法的分類1. 1. 按化學(xué)反應(yīng)類型分類：按化學(xué)反應(yīng)類型分類：(1)(1)酸堿滴定法酸堿滴定法: : （method of acid-base titration） 以酸堿質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方以酸堿質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法，叫做酸堿滴定法。法，叫做酸堿滴定法。 如：如： H+OH- H2O分析化學(xué)分析化學(xué) (2)(2)配位滴定法（絡(luò)合滴定法）配位滴定法（絡(luò)合滴定法）:

4、 : （method of complex titration） 以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。 如：如： Ca2+ + H2Y 2- CaY2- + 2H+ 以有電子轉(zhuǎn)移的以有電子轉(zhuǎn)移的分析化學(xué)分析化學(xué)分析化學(xué)分析化學(xué)三、滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求三、滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求和滴定方式和滴定方式1.1.滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求有比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)。有比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)。反應(yīng)按一定的化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行，即有確定的化學(xué)計(jì)反應(yīng)按一定的化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行，即有確定的化學(xué)計(jì) 計(jì)量關(guān)系，不發(fā)生副反應(yīng)。計(jì)量關(guān)系，不發(fā)生副反應(yīng)。反應(yīng)必須定量

5、進(jìn)行，通常要求反應(yīng)程度反應(yīng)必須定量進(jìn)行，通常要求反應(yīng)程度99.999.9。反應(yīng)速率要快。反應(yīng)速率要快。凡能滿足上述條件要求的反應(yīng)都可采取直接滴定。凡能滿足上述條件要求的反應(yīng)都可采取直接滴定。分析化學(xué)分析化學(xué)2.2.按滴定方式分類按滴定方式分類(1)(1)直接滴定直接滴定 用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)的溶液，用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)的溶液，叫做直接滴定。叫做直接滴定。例例: : 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。(2)(2)返滴定法返滴定法先準(zhǔn)確地加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待反應(yīng)完全之后，再用先準(zhǔn)確地加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待反應(yīng)完全之后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的滴定劑，這種方式就稱返滴定。另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴

6、定剩余的滴定劑，這種方式就稱返滴定。CaCO3 + HCl（過量）（過量）= CaCl2 + CO2 + H2O HCl + NaOH = NaCl + H2O分析化學(xué)分析化學(xué)置換滴定法置換滴定法（displaced titration） 被測物質(zhì)與另一種物質(zhì)起反應(yīng)，置換出一定量的能被滴被測物質(zhì)與另一種物質(zhì)起反應(yīng)，置換出一定量的能被滴定的物質(zhì)來，然后用適當(dāng)?shù)牡味▌┻M(jìn)行滴定定的物質(zhì)來，然后用適當(dāng)?shù)牡味▌┻M(jìn)行滴定, , 這種方法叫這種方法叫做置換滴定法。做置換滴定法。 Cr2O72- + 6I- +14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O

7、62- 間接滴定間接滴定（indirection titration） 某些待測組分不能直接與滴定劑反應(yīng)，但可以通過其某些待測組分不能直接與滴定劑反應(yīng)，但可以通過其他的化學(xué)反應(yīng)間接測定其含量。他的化學(xué)反應(yīng)間接測定其含量。 反應(yīng)為：反應(yīng)為：Ca2+ + C2O42- = CaC2O4（白）（白） CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O分析化學(xué)分析化學(xué)第二節(jié)第二節(jié) 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定?？捎糜谥睒?biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定。可

8、用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定溶液濃度的物質(zhì)稱為基準(zhǔn)接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定溶液濃度的物質(zhì)稱為基準(zhǔn)物質(zhì)。物質(zhì)。基準(zhǔn)物應(yīng)具備的條件：基準(zhǔn)物應(yīng)具備的條件：(1)必須具有足夠的純度；必須具有足夠的純度；(2)組成與化學(xué)式完全相同；組成與化學(xué)式完全相同；(3)性質(zhì)穩(wěn)定；性質(zhì)穩(wěn)定；(4)反應(yīng)按反應(yīng)式定量進(jìn)行，沒有副反應(yīng)按反應(yīng)式定量進(jìn)行，沒有副反應(yīng)反應(yīng)(5)具有較大的摩爾質(zhì)量，具有較大的摩爾質(zhì)量，為什么？為什么？ （可降低稱量誤差）。（可降低稱量誤差）。分析化學(xué)分析化學(xué)常用的基準(zhǔn)物有：常用的基準(zhǔn)物有：純金屬：純金屬：Ag Zn Ni Al Co 化合物：化合物：K2Cr2O7 NaCl Na2C2O4 H2C2O

9、4.2H2O Na2B4O7.10H2O CaCO3 Na2CO3 KHC8H4O4 (鄰苯二甲酸氫鉀）鄰苯二甲酸氫鉀）分析化學(xué)分析化學(xué)二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液二、標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配制的配制 1 1、直接法：、直接法：準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)過準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，經(jīng)過溶解，定量轉(zhuǎn)移于一定體積容量瓶中，用去離子水溶解，定量轉(zhuǎn)移于一定體積容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。根據(jù)溶液的質(zhì)量和容量瓶的體積即可稀釋至刻度。根據(jù)溶液的質(zhì)量和容量瓶的體積即可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。分析化學(xué)分析化學(xué)2、標(biāo)定法（、標(biāo)定法（）(1)配制溶液配制溶液：配制成近似所需濃度的溶液。配制成近似所需

10、濃度的溶液。(2)標(biāo)定：標(biāo)定：用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定(3)確定濃度：確定濃度：由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），計(jì)算確定之。由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），計(jì)算確定之。標(biāo)定配制（步驟）：標(biāo)定配制（步驟）：Na2CO3標(biāo)定標(biāo)定HCl：2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+H2O+CO2指示劑：指示劑：MO分析化學(xué)分析化學(xué)第三節(jié)第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示方法標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示方法一、物質(zhì)的量及其單位一、物質(zhì)的量及其單位摩爾摩爾例如：當(dāng)選擇例如：當(dāng)選擇H2SO4為基本單元時(shí)，為基本單元時(shí)，98.08g H2SO4物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為 1 mol；當(dāng)選

11、擇；當(dāng)選擇 為基本單元時(shí)為基本單元時(shí)， 98.08g H2SO4物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為 2 mol。42SOH21注意指注意指明基本明基本單元單元BBBMmn 應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。分析化學(xué)分析化學(xué)二、物質(zhì)的量濃度二、物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。c = n / V 單位單位 mol / L。例如：當(dāng)選擇例如：當(dāng)選擇H2SO4為基本單元時(shí)，其濃度為基本單元時(shí)，其濃度c(H2SO4)=0.1mol/L,當(dāng)選擇當(dāng)選擇 為基本單元為基本單元時(shí)，其濃度應(yīng)為時(shí)，其濃度應(yīng)為

12、LmolSOHc/2 . 0)21(424221SOH注意指注意指明基本明基本單元單元分析化學(xué)分析化學(xué)例例 1 1 準(zhǔn)確準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O7 1.471g，溶解后定，溶解后定量轉(zhuǎn)移至量轉(zhuǎn)移至250.0mL容量瓶中，求此容量瓶中，求此c(K2Cr2O7)溶溶液液的濃度為多少？的濃度為多少？ 的濃度為多少？的濃度為多少？解：解：13OCrK1OCrKLmol02000. 0100 .2502 .294471. 1Cmolg2 .294M722722已知：)OCrK( c72261分析化學(xué)分析化學(xué))OCrK61(MVm)OCrK61(c722OCrKOCrK722722722L

13、/mol1200.02 .294612500.0471.1答：此答：此K2Cr2O7溶液的濃度為溶液的濃度為 1OCrKLmol02000. 0c722L/mol1200.0)OCrK61(c722注意表示注意表示物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度時(shí)，時(shí)，必須指明必須指明基本單元基本單元分析化學(xué)分析化學(xué)2.滴定度滴定度每毫升標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量。每毫升標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量。表示法表示法：T待測物/滴定劑 。 單位單位：g /mL。例：例： 用用0.02718mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鐵含的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鐵含量，其滴定度表示為：量，其滴定度表示為： T Fe/KMnO4

14、 = 0.007590 g/mL 即即：表示表示1mL KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測定時(shí)，根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可克鐵。測定時(shí)，根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可方便快速確定試樣中鐵的含量方便快速確定試樣中鐵的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4分析化學(xué)分析化學(xué)例例 2 2 計(jì)算計(jì)算0.02000molL-1K2Cr2O7溶液對溶液對Fe和和Fe2O3的滴定度？的滴定度？解：解：6Fe2+ + Cr2O2-7 + 14H+ = 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O43322722326OFeOFeOCrFennnn13/13/1

15、3/009260. 05 .23110102000. 02136009582. 07 03126006702. 085.5510102000. 061643722722722433272272272232722722722mLgMVcTmLgMVcTmLgMVcTOFeOCrKOCrKOCrKOFeOFeOCrKOCrKOCrKOFeFeOCrKOCrKOCrKFe分析化學(xué)分析化學(xué)解解: 根據(jù)等物質(zhì)量規(guī)則：根據(jù)等物質(zhì)量規(guī)則：mL/g009260. 0100085.55312000. 06T1000)OFe31(M)OCrK61(cOCrK/OFe3272272243

16、)OFe(n)OFe(n)OCrK(n)Fe(n3231327222161mL/g00672.0100085.552000.06T1000M)OCrK61(cOCrK/FeFe722722mL/g009582. 0100085.55212000. 06T1000)OFe21(M)OCrK61(cOCrK/OFe3272272232分析化學(xué)分析化學(xué)滴定度與物質(zhì)的量濃度之間的換算滴定度與物質(zhì)的量濃度之間的換算按化學(xué)計(jì)量系數(shù)比計(jì)算：按化學(xué)計(jì)量系數(shù)比計(jì)算：通通式：式： TA/B= (a / b ) cB MA 10-3按等物質(zhì)量的規(guī)則計(jì)算：按等物質(zhì)量的規(guī)則計(jì)算：)BZ1(M1000T)AZ1(c100

17、0)BZ1(M)A(cTBA/BABz1A/BA分析化學(xué)分析化學(xué)第四節(jié)第四節(jié) 滴定分析法計(jì)算滴定分析法計(jì)算1.1.標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度計(jì)算 欲配制欲配制0.1000molL-1的的Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液500.0mL，問應(yīng)稱取基準(zhǔn)，問應(yīng)稱取基準(zhǔn)Na2CO3多少克？多少克？g300.50 .106100 .5001000.0MVcmmolg0 .106M3CONaCONaCONaCONa1CONa3232323232已知：注意學(xué)會(huì)一步列式計(jì)算注意學(xué)會(huì)一步列式計(jì)算例例 3 3分析化學(xué)分析化學(xué)例例 4 4有有0.1035molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液500.0mL，欲，欲

18、使其濃度恰好為使其濃度恰好為0.1000molL-1，問需加水多少，問需加水多少毫升？毫升？ 解解: 設(shè)應(yīng)加水的體積為設(shè)應(yīng)加水的體積為VmL，據(jù)稀釋前后物質(zhì)的量，據(jù)稀釋前后物質(zhì)的量相等，有相等，有mLVV5 .171000. 00 .500)1000. 01035. 0(1000. 0)0 .500(0 .5001035. 0分析化學(xué)分析化學(xué)例例 5 5為為標(biāo)定標(biāo)定HCl，稱取，稱取Na2B4O710H2O 0.4710g，用，用HCl溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，消耗溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，消耗21.20mL，求，求HCl溶溶液的濃度？液的濃度？ 解解： 13HClOH10OBNaOH10OBNaHClOH10OBNaHCl332742Lmol1165.01020.2136.3814710.02VMm2cn2nNaCl2BOH4OH5HCl2OBNa274227422742按按化學(xué)計(jì)量系數(shù)比化學(xué)計(jì)量系數(shù)比計(jì)算計(jì)算分析化學(xué)分析化學(xué)例例 6 6稱稱取