第三章滴定分析法概論

1、第三章第三章 滴定分析法概論滴定分析法概論 第一節(jié)第一節(jié) 滴定分析法和滴定方式滴定分析法和滴定方式滴定分析法：滴定分析法：將一種已知準(zhǔn)確濃度的試已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液），滴加到被測物質(zhì)被測物質(zhì)的溶液中，直到所滴加的試劑與被測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)為止，然后根據(jù)試液的濃度和體積，通過定量關(guān)系計(jì)算待測物質(zhì)含量的方法 滴定滴定(Titration) :將滴定劑通過滴定管滴入待測溶液中的過程 滴定劑：滴定劑：濃度準(zhǔn)確已知的試樣溶液 指示劑指示劑(Indicator) :滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點(diǎn)的試劑 滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)(Titration e

2、nd point ep) :指示劑發(fā)生顏色改變的那一點(diǎn)（實(shí)際） 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(Stoichiometric point sp) :滴定劑與待測物質(zhì)之間正好符合化學(xué)反應(yīng)式的計(jì)量關(guān)系，反應(yīng)到達(dá)（理論） 滴定終點(diǎn)誤差滴定終點(diǎn)誤差(Titration end point error TE ) :實(shí)際分析操作中滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差別。滴定分析的特點(diǎn)及主要方法滴定分析的特點(diǎn)及主要方法特點(diǎn)特點(diǎn)： 適于常量分析(含量在1%以上)的試樣分析 準(zhǔn)確度高； 應(yīng)用廣泛；操作簡便、快速；儀器簡單、廉價(jià)方法：方法： 1）酸堿滴定、沉淀滴定、氧化-還原滴定、 絡(luò)合滴定 2）非水滴定法：水以外的有機(jī)溶劑中進(jìn)行

3、滴定分析常用儀器滴定分析常用儀器容量瓶容量瓶碘瓶碘瓶移液管移液管吸量管吸量管錐形瓶錐形瓶滴定管滴定管酸式酸式堿式堿式量量筒筒滴定曲線和滴定突躍滴定曲線和滴定突躍以以0.1mol/L HCl滴定滴定0.1mol/L NaOH為例，在逐漸加入為例，在逐漸加入HCl的過程，測量的過程，測量溶液的溶液的pH值，并作圖值，并作圖滴定曲線的特點(diǎn)：滴定曲線的特點(diǎn)：(1) 被滴定物質(zhì)濃度越高，曲線起點(diǎn)越低；被滴定物質(zhì)濃度越高，曲線起點(diǎn)越低；(2) 曲線變化：平緩、陡直、平緩曲線變化：平緩、陡直、平緩(3) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后0.1%（滴定分析允許誤差）范圍（滴定分析允許誤差）范圍 內(nèi)，溶液參數(shù)發(fā)生急

4、劇變化，即滴定突躍，所在范圍內(nèi)，溶液參數(shù)發(fā)生急劇變化，即滴定突躍，所在范圍及突躍范圍及突躍范圍滴定曲線的作用：滴定曲線的作用：(1) 確定滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗的滴定劑體積；確定滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗的滴定劑體積；(2) 判斷滴定突躍大??；確定突躍范圍（平衡常數(shù)和濃判斷滴定突躍大??；確定突躍范圍（平衡常數(shù)和濃度大?。┒却笮。?選擇指示劑、滴定反應(yīng)完全程度選擇指示劑、滴定反應(yīng)完全程度(3) 確定滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之差。確定滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之差。 (4) 選擇指示劑；選擇指示劑；指示劑指示劑指示劑：是一類有機(jī)化合物，在溶液中能以兩種型體存指示劑：是一類有機(jī)化合物，在溶液中能以兩種型體存在，其存在形式?jīng)Q定

5、于溶液的某種性質(zhì)，且兩種型體在，其存在形式?jīng)Q定于溶液的某種性質(zhì)，且兩種型體有明顯不同的顏色。有明顯不同的顏色。In+X酸堿指示劑：一類有顏色的有機(jī)物質(zhì)，隨溶液酸堿指示劑：一類有顏色的有機(jī)物質(zhì)，隨溶液pH的不同的不同呈現(xiàn)不同顏色，顏色與結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)。呈現(xiàn)不同顏色，顏色與結(jié)構(gòu)相互關(guān)聯(lián)。酚酞：三苯甲烷類，堿滴酸時(shí)用。酚酞：三苯甲烷類，堿滴酸時(shí)用。 變色范圍：變色范圍： 810 ，無色變紅色。，無色變紅色。 甲基橙：偶氮類結(jié)構(gòu)，酸滴堿時(shí)用。甲基橙：偶氮類結(jié)構(gòu)，酸滴堿時(shí)用。 變色范圍：變色范圍： 3.1-4.4 ，黃色變橙紅色。，黃色變橙紅色。 要求要求：a.反應(yīng)定量、完全b.反應(yīng)迅速c.具有合適的確定

6、終點(diǎn)的方法 主要方式主要方式： 直接法：標(biāo)液滴定待測物（基本） 返滴定法（剩余滴定法） 置換滴定法 間接法返滴定法（剩余滴定法）返滴定法（剩余滴定法）先準(zhǔn)確加入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成以后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法 適用：反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣適用：反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣例2：固體CaCO3 + 定過量HCl標(biāo)液 剩余HCl標(biāo)液 NaOHNaOH標(biāo)液標(biāo)液 返滴定 例3：Cl- + 定過量AgNO3 標(biāo)液 剩余AgNO3標(biāo)液 NHNH4 4SCNSCN標(biāo)液標(biāo)液 Fe3+ 指示劑 返滴定 淡紅色Fe（SCN）2+先用適當(dāng)試劑與待

7、測物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出另一種物質(zhì) ，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)的方法 適用：無明確定量關(guān)系的反應(yīng) 間接法間接法通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行 適用：不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)適用：不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)v 概念v 對基準(zhǔn)物質(zhì)的要求 v 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法v 標(biāo)液濃度的表示方法 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度準(zhǔn)確已知的溶液 基準(zhǔn)物質(zhì)：基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液 的物質(zhì)a.試劑的組成與化學(xué)式相符b.具有較大的摩爾質(zhì)量c.純度高，性質(zhì)穩(wěn)定 物質(zhì)量的濃度物質(zhì)量的濃度: :單位體積溶液所含物質(zhì)的量）或（mmolmolMmnBBB)()/()/(LmmolLmolVMmVnCBBBBBB或

8、)/(1000mLgVMCVmTAAAA）或（mLmgmLg/)/(例1：THCL= 0.003001 g/mL 例2： THCL / NAOH = 0.003001 g/mL一、滴定分析計(jì)算依據(jù)一、滴定分析計(jì)算依據(jù) tannTAnatnAT2.2.固體和液體之間作用：固體和液體之間作用：CVatCVAATTCVtaCVTTAAmMatCVAATTmatCVMATTA/1000TmVmAAA1000CTMAAA1000TCMAAA1000TmVTAATmatCVMATTA/1000CtaTMTT AA1000TmVatC MTAATTA1000稱取試樣 S 克，含待測組分A的質(zhì)量為mA克，則待

9、測組分的百分含量為AmSA% 100%matCVMATTA1000AatCVMSTTA%1000100%ATVST AT% 100%TmVTAAT例1 1：現(xiàn)現(xiàn)有0.1200 mol/L 0.1200 mol/L 的NaOHNaOH標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液200 mL200 mL，欲使 其濃濃度稀釋釋到0.1000 mol/L0.1000 mol/L，問問要加水多少mLmL？解：設(shè)應(yīng)設(shè)應(yīng)加水的體積為積為 V mL，根據(jù)溶液稀釋釋前后物質(zhì)質(zhì) 的量相等 的原則則，)200(1000. 02001200. 0V)(401000. 0200)1000. 01200. 0(mLV例2 2：將將0.2500 g Na0

10、.2500 g Na2 2COCO3 3基準(zhǔn)物溶于適量水中后，用 0.2 mol/L0.2 mol/L的HCLHCL滴定至終終點(diǎn)，問問大約約消耗此HCLHCL 溶液多少毫升？解：232CONaHCLnnCVnmMHCLHCLNa CONa CONa CO221000232323)(240 .1062 . 010002500. 02mlVHCL例3 3：若T THCL/Na2CO3 HCL/Na2CO3 = 0.005300 g/mL= 0.005300 g/mL ，試計(jì)試計(jì)算HCLHCL標(biāo)標(biāo)準(zhǔn) 溶液物質(zhì)質(zhì)量的濃濃度。解：232CONaHCnn)/(1000. 00 .1061000005300

11、. 02100032LmolMTatCACONaHCLHCL例4 4：T TK2Cr2O7/FeK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL=0.005000 g/mL，如消耗K K2 2CrCr2 2O O7 7標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶 液21.5021.50毫升，問問被滴定溶液中鐵鐵的質(zhì)質(zhì)量？解：mgFe0005000215001075.( )例5 5：測測定藥藥用NaNa2 2COCO3 3的含量，稱稱取試樣試樣0.1230 g0.1230 g，溶 解后用濃濃度為為0.1006mol/L0.1006mol/L的HCLHCL標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定， 終終點(diǎn)時(shí)時(shí)消耗該該HCLHCL標(biāo)標(biāo)液23.50 mL23.50 mL，求試樣試樣中NaNa2 2COCO3 3 的百分含量。解：2132HCLCONann%70.99%10010001230. 00 .10650.231006