第二章 定量分析概論ppt課件

1、 第二章第二章 定量分析概論定量分析概論一、概述一、概述二、滴定分析分類二、滴定分析分類三、滴定分析對(duì)化學(xué)三、滴定分析對(duì)化學(xué) 反響的要求反響的要求四、規(guī)范溶液的配制四、規(guī)范溶液的配制 及濃度確實(shí)定及濃度確實(shí)定五、規(guī)范溶液濃度表五、規(guī)范溶液濃度表示法示法六、滴定分析中的計(jì)六、滴定分析中的計(jì)算算第一節(jié)第一節(jié) 定量分析概述定量分析概述 ( (二二) )被測(cè)組分含量的表示方法被測(cè)組分含量的表示方法 1 1固體試樣固體試樣: :以相對(duì)含量來(lái)表示以相對(duì)含量來(lái)表示 22液體試樣液體試樣(1)(1)分量體積百分?jǐn)?shù)分量體積百分?jǐn)?shù)(W/V)%(W/V)%表示表示100ml100ml試液中含有被測(cè)組分的質(zhì)量試液中含

2、有被測(cè)組分的質(zhì)量; ;(2)(2)體積百分?jǐn)?shù)體積百分?jǐn)?shù)(V/V)%(V/V)%表示表示100ml100ml試液中含有被測(cè)組分的體積試液中含有被測(cè)組分的體積; ; 3 3氣體試樣氣體試樣: :體積百分?jǐn)?shù)體積百分?jǐn)?shù)(V/V)%(V/V)%100%）試樣質(zhì)量（）被測(cè)組分質(zhì)量（ggX(1) 反響定量完成反響定量完成 :反響要按一定的方程式進(jìn)展反響要按一定的方程式進(jìn)展;(2)無(wú)副反響無(wú)副反響:除滴定反響外，沒(méi)有其他反響干擾除滴定反響外，沒(méi)有其他反響干擾;(3)反響完全反響完全 :反響程度要求大于反響程度要求大于 99.9; (KMY越大；越大；KSp 越小，反響的程度越好越小，反響的程度越好)(4)反響

3、速度較快反響速度較快:終點(diǎn)明顯終點(diǎn)明顯 ; (5)有比較好的指示劑來(lái)確定反響終點(diǎn)有比較好的指示劑來(lái)確定反響終點(diǎn). (1) (1)酸堿滴定法酸堿滴定法規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生酸堿反響規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生酸堿反響; ; (2) (2)絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反響規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生絡(luò)合反響; ; (3) (3)氧化復(fù)原滴定法氧化復(fù)原滴定法規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生氧化復(fù)原反響規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生氧化復(fù)原反響; ; (4) (4)沉淀滴定法沉淀滴定法規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生沉淀反響規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生沉淀反響; ; (1)(1)直接滴定直接滴定: :規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生直接反

4、響規(guī)范物質(zhì)與被測(cè)物質(zhì)發(fā)生直接反響 例如例如: : 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。 (2)(2)返滴定法：先參與過(guò)量的滴定劑返滴定法：先參與過(guò)量的滴定劑, ,待反響完成后待反響完成后 再用其他基準(zhǔn)物滴定剩余的滴定劑再用其他基準(zhǔn)物滴定剩余的滴定劑 例如：絡(luò)合滴定法測(cè)定鋁。例如：絡(luò)合滴定法測(cè)定鋁。 Al + Y( Al + Y(過(guò)量過(guò)量) AlY) AlY Y( Y(剩余剩余) + Zn ZnY) + Zn ZnY(3)(3)置換滴定法置換滴定法: :置換出易與規(guī)范溶液反響的物質(zhì)來(lái)置換出易與規(guī)范溶液反響的物質(zhì)來(lái) 例如：例如： Al + Y AlY Al + Y AlY AlY + F AlF + Y

5、AlY + F AlF + Y Y + Zn ZnY Y + Zn ZnY1. 1. 規(guī)范溶液和基準(zhǔn)物規(guī)范溶液和基準(zhǔn)物 規(guī)范溶液的濃度經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)物來(lái)確定。規(guī)范溶液的濃度經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)物來(lái)確定。 基準(zhǔn)物應(yīng)具備的條件： (1)必需具有足夠的純度；(99.9%) (2)組成與化學(xué)式完全一樣； (3)穩(wěn)定；在空氣中不反響； (4)具有較大的摩爾質(zhì)量可降低稱量誤差。 常用的基準(zhǔn)物有：K2Cr2O7; NaC2O4; H2C2O4 ； Na2B4O7.10H2O；CaCO3； NaCl； Na2CO3. 直接配制法：直接稱量直接配制法：直接稱量, ,用容量瓶定容。用容量瓶定容。 直接配制規(guī)范溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的條件

6、：直接配制規(guī)范溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的條件： (1) (1) 必需具備有足夠的純度必需具備有足夠的純度 普通運(yùn)用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純；普通運(yùn)用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純； (2) (2)物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全相等物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全相等 應(yīng)防止：應(yīng)防止：1 1結(jié)晶水喪失；結(jié)晶水喪失； 2 2吸濕性物質(zhì)潮解；吸濕性物質(zhì)潮解； (3) (3)穩(wěn)定穩(wěn)定見(jiàn)光不分解，不氧化見(jiàn)光不分解，不氧化 如：重鉻酸鉀可直接配制其規(guī)范溶液。如：重鉻酸鉀可直接配制其規(guī)范溶液。(1) (1) 配制溶液：配制溶液：先配制成近似所需濃度的溶液。先配制成近似所需濃度的溶液。(2)(2)標(biāo)定濃度：標(biāo)定濃度：用 基 準(zhǔn) 物 或 另 一 種 知

7、濃 度 的 標(biāo)用 基 準(zhǔn) 物 或 另 一 種 知 濃 度 的 標(biāo) 準(zhǔn)溶液來(lái)滴定未知溶液。準(zhǔn)溶液來(lái)滴定未知溶液。(3)(3)確定濃度：確定濃度：由基準(zhǔn)物質(zhì)的數(shù)量或體積、濃度由基準(zhǔn)物質(zhì)的數(shù)量或體積、濃度來(lái)進(jìn)展計(jì)算。來(lái)進(jìn)展計(jì)算。如：高錳酸鉀就是間接配制的。如：高錳酸鉀就是間接配制的。 1. 1.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)的單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。量。 c = n / V c = n / V 單位單位 mol / L mol / L 應(yīng)指明根本單元單位，同樣數(shù)量的物應(yīng)指明根本單元單位，同樣數(shù)量的物質(zhì)基元單位不同，那么濃度也不同。分析化質(zhì)基元單位不同，那么濃度也不同

8、。分析化學(xué)都是以學(xué)都是以1mol1mol物質(zhì)為基元單位。物質(zhì)為基元單位。2.2.滴定度滴定度 每毫升規(guī)范溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)組每毫升規(guī)范溶液相當(dāng)?shù)谋粶y(cè)組分的質(zhì)量。分的質(zhì)量。 表 示 法 ：表 示 法 ： T T 待 測(cè) 物待 測(cè) 物 / / 滴 定 劑 ；滴 定 劑 ； 單單 位：位：g / mLg / mL 例例: 用用0.02718mol/L的高錳酸鉀規(guī)范溶液測(cè)定鐵含量的高錳酸鉀規(guī)范溶液測(cè)定鐵含量,其濃度用滴定度表示為：其濃度用滴定度表示為：T Fe/KMnO4= 0.007590 g/mL 即：表示即：表示1mL KMnO4規(guī)范溶液相當(dāng)于規(guī)范溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測(cè)定時(shí)，根據(jù)滴定所耗

9、費(fèi)的規(guī)范溶液體積可克鐵。測(cè)定時(shí)，根據(jù)滴定所耗費(fèi)的規(guī)范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 例例:用含用含S0.05%的規(guī)范鋼樣標(biāo)定的規(guī)范鋼樣標(biāo)定I2, 稱量鋼樣稱量鋼樣0.2g,滴滴定時(shí)耗費(fèi)定時(shí)耗費(fèi)I2液液20ml, 計(jì)算計(jì)算TS / I2 mlgTIS/000005. 020%05. 02 . 02/解：1000,1:;)()()(/ABBAABABBABBBBAAABAMCbaTmmlVMVCbamVCnnbaMmnbannPbBaA所以的數(shù)值就是滴定度時(shí)當(dāng)所以且而摩爾比完全反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物滴定劑被測(cè)物如：ml

10、VVTbaMCbaTHClCaOCaOHClHClCaO122005. 0100008.56100010002 . 02121;1000/得：mlmgMMTTMCTMCTCaONHCaOHClHClNHNHHClHClNHCaOHClHClCaO/751.108.5603.17883.22210001000213333/ 1. 1.直接滴定涉及一個(gè)反響直接滴定涉及一個(gè)反響 滴定劑滴定劑B B與被測(cè)物與被測(cè)物A A之間的反響式為：之間的反響式為： a A + b B = c C + d D a A + b B = c C + d D 當(dāng)?shù)味ǖ交瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，當(dāng)?shù)味ǖ交瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，a a 摩爾摩爾

11、A A 與與 b b 摩爾摩爾 B B 作用完全：作用完全： %100%100%;GMVCbaGmAMVCbamVCbanbanbannABBAABBABBBABA或： 例：絡(luò)合滴定法測(cè)定鋁。 先參與準(zhǔn)確體積的、過(guò)量的規(guī)范溶液 EDTA，加熱反響完全后，再用另一種規(guī)范溶液Zn2+ ，滴定過(guò)量的 EDTA 規(guī)范溶液。 反響1： Al3+ + Y4-準(zhǔn)確、過(guò)量 = AlY 反響2： Zn2+ + Y4- = ZnY (nEDTA)1 - (nEDTA )2 = (nAl) 2.2.返滴定涉及到兩個(gè)反響返滴定涉及到兩個(gè)反響%100)(%100%21GMVVCbaGmAlAlEDTAAl例：以例：以

12、KBrO3 為基準(zhǔn)物，測(cè)定為基準(zhǔn)物，測(cè)定 Na2S2O3 溶液濃度溶液濃度。 (1)KBrO3 與過(guò)量的與過(guò)量的 KI 反響析出反響析出 I2 ： BrO3- + 6 I- + 6H+ = 3 I2 + Br- + 3H2O n(BrO3-) = 1/3 n(I2) (2) (2) 用用Na2S2O3 Na2S2O3 溶液滴定析出的溶液滴定析出的 I2 I2 2 S2O32- + I2 = 2 I- + 2 S2O32- + I2 = 2 I- + S4O62- S4O62- n(I2 ) = 1/2 n(S2O32-) n(I2 ) = 1/2 n(S2O32-) ( 3) KBrO3 (

13、3) KBrO3 與與 Na2S2O3 Na2S2O3之間物質(zhì)的量的關(guān)系為：之間物質(zhì)的量的關(guān)系為： n(BrO3-) = 1/3 n(I2 ) = 1/6 n(S2O32-) n(BrO3-) = 1/3 n(I2 ) = 1/6 n(S2O32-) %1006%23233232GMVCOSOSBrOBrO例：氧化復(fù)原法例：氧化復(fù)原法:用高錳酸甲測(cè)鈣用高錳酸甲測(cè)鈣2 MnO4- + 5 C2O42- +16 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O Ca2+CaC2O4 過(guò)濾過(guò)濾洗滌洗滌酸解酸解C2O42-滴定滴定 n(Ca2+) = n(C2O42- ) = 5/2 n(MnO4- ) %10025%44GMVCCaCaMnOMnO%09.4410003