滴定分析法概論

1、滴定分析法概論第1頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 應(yīng)用非常廣泛。滴定分析法(titrimetric determination)定義：用滴定管將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到待測(cè)物的溶液中，使之與待測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通過指示劑指示滴定終點(diǎn)的到達(dá)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測(cè)組分的含量。滴定分析法的特點(diǎn)：準(zhǔn)確度較高，相對(duì)誤差為0.2%左右。用于常量組分（1%）的分析。操作簡(jiǎn)便、快速、費(fèi)用低。第2頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 我們?cè)谟玫味ǚ治龇ㄟM(jìn)行定量分析時(shí)，是將被測(cè)定物質(zhì)的溶液置于一定的容器（通常為錐形瓶）中，并加入少量適當(dāng)?shù)闹甘緞?，然?/p>

2、用一種標(biāo)準(zhǔn)溶液通過滴定管逐滴地加到容器里。這樣的操作過程稱為“滴定”。當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)定的物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí)，也就是兩者的物質(zhì)的量正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí)，稱反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（亦稱計(jì)量點(diǎn)以sp表示）。計(jì)量點(diǎn)一般根據(jù)指示劑的變色來確定。實(shí)際上滴定是進(jìn)行到溶液里的指示劑變色時(shí)停止的，停止滴定這一點(diǎn)稱為“滴定終點(diǎn)”或簡(jiǎn)稱“終點(diǎn)” 。指示劑并不一定正好在計(jì)量點(diǎn)時(shí)變色。第3頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不一定恰好相符，它們之間存在著一個(gè)很小的差別，由此而造成的分析誤差稱為“滴定誤差” ，也叫“終點(diǎn)誤差” ，以 Et 表示。 滴定誤差

3、的大小，決定于滴定反應(yīng)和指示劑的性能及用量。因此，必須選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┎拍苁沟味ǖ慕K點(diǎn)盡可能地接近計(jì)量點(diǎn)。 滴定分析法是定量分析中的重要方法之一，此種方法適于百分含量在1以上各物質(zhì)的測(cè)定，有時(shí)也可以測(cè)定微量組分；該方法的特點(diǎn)是：快速、準(zhǔn)確、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、操做方便、價(jià)廉，可適用于多種化學(xué)反應(yīng)類型的測(cè)定；分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，一般情況下，其滴定的相對(duì)誤差在0.1%左右。所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實(shí)用價(jià)值。第4頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四二.滴定分析法中的一些基本術(shù)語(yǔ)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（ stoichiometric point ）：滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分恰好完全反應(yīng)

4、的這一點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)溶液( standard solution)：具有準(zhǔn)確濃度的溶液，此濃度既是已知的，又是準(zhǔn)確的。例：三種溶液的濃度分別標(biāo)示如下：答： 0.1000 mol/L 。滴定：將標(biāo)準(zhǔn)溶液用滴定管滴加到待測(cè)物的溶液中，使之與待測(cè)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。標(biāo)準(zhǔn)溶液用4位有效數(shù)字表示。30%、 0.1mol/L、 0.1000 mol/L 。哪個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)溶液？第5頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四終點(diǎn)誤差（ end point error ）；理論上化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)是一致的，但在實(shí)際工作中，二者不一定恰好一致，常有一點(diǎn)差別，由此而引起的誤差為終點(diǎn)誤差，終點(diǎn)誤差屬于系統(tǒng)誤

5、差，其大小取決于指示劑選擇的是否合適。指示劑（ indicator ）：在進(jìn)行滴定分析時(shí)，許多物質(zhì)是沒有顏色的，我們無法判斷滴定反應(yīng)是否到達(dá)了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，在實(shí)際工作中常常要借助指示劑來完成這一任務(wù)，能在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近發(fā)生顏色突變的試劑就稱為指示劑。滴定終點(diǎn)（end point ）：進(jìn)行滴定分析時(shí)，指示劑在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近發(fā)生顏色突變，我們停止滴定，這一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。第6頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四2.2 滴定分析法的分類與滴定反應(yīng)的條件Ag+ 、CN- 、SCN-、鹵素等。 滴定分析法分類（按照化學(xué)反應(yīng)分類）(1) 酸堿滴定法(中和法)：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)。H+

6、 OH- H2O滴定對(duì)象：各種酸、堿。(2) 沉淀滴定法（容量沉淀法）：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)。Ag+ Cl- AgC1滴定對(duì)象：第7頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四具有氧化還原性質(zhì)的物質(zhì)。(3) 配位滴定法（絡(luò)合滴定法）：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)。M2+ Y4- MY2 滴定對(duì)象：金屬離子。(4) 氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)。MnO4 - + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O滴定對(duì)象：第8頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四2.2.2 滴定反應(yīng)應(yīng)具備的條件 (有副反應(yīng)，不可用于滴定反應(yīng))1.反應(yīng)必須定量地完成。 標(biāo)準(zhǔn)液

7、與被測(cè)物要按二者的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行，沒有副反應(yīng)，并且反應(yīng)要完全（99.9%）。這是定量反應(yīng)的基礎(chǔ)。如：HCl + NaOH = NaCl + H2O (無副反應(yīng)，可用于滴定反應(yīng))Cr2O72- + S2O32- = S4O62- (SO42- ) + Cr3+ + H2O第9頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四滿足上述條件的反應(yīng)，可用直接滴定法進(jìn)行滴定。2. 反應(yīng)速度要快。 反應(yīng)要能迅速的完成，對(duì)于反應(yīng)速度較慢的反應(yīng)，要能采取措施，提高反應(yīng)的速度。例：2MnO4- + 5C2O42- +16 H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O該反應(yīng)在室溫下反應(yīng)速度很慢，將

8、溫度加熱到7585，反應(yīng)可迅速完成。3. 能有一定的方法確定滴定終點(diǎn)。利用指示劑或儀器來判斷反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。第10頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 滴定反應(yīng)按滴定方式分類： Y4-（剩余）+ Zn2+（標(biāo)準(zhǔn)液） ZnY 1.直接滴定法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴加到被測(cè)溶液中進(jìn)行滴定。（需要滿足上述三個(gè)條件）2.返滴定法：當(dāng)被測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)速度慢，或待測(cè)組分為固體，反應(yīng)不能立即完成時(shí)，可采用返滴定法進(jìn)行滴定。 具體方法為：首先定量加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，使之與被測(cè)物反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中剩余的滴定液。如：Al3+ + EDTA(定量過量) AlY

9、+ Y4-（剩余）第11頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四I2 + 2S2O32- = S4O62- + 2I- 3.置換滴定法： 對(duì)于沒有定量關(guān)系或伴有副反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，可采用置換滴定法進(jìn)行滴定。具體方法為： 先用適當(dāng)?shù)脑噭┡c待測(cè)物反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)換成一種能被定量滴定的物質(zhì)，然后再用適當(dāng)?shù)牡味▌┻M(jìn)行滴定。例：Cr2O72- + S2O32- = S4O62- (SO42- ) + Cr3+ + H2OCr2O72- + 6I- (過量)+ 14H + = 2Cr3+ + 3I2+7H2O（副反應(yīng)）第12頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 2MnO4

10、- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O4.間接滴定法： 對(duì)于不能與滴定劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)，可以利用另外的化學(xué)反應(yīng)，間接地進(jìn)行滴定。例： Ca2+ 本身不具有氧化還原性質(zhì)，不能與KMnO4發(fā)生反應(yīng)，為了利用KMnO4滴定Ca2+ ，可采取如下的方法。Ca2+ +C2O42- CaC2O4過濾+ H2SO4H2C2O4第13頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 2-2 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法 所謂標(biāo)準(zhǔn)溶液，就是指已知準(zhǔn)確濃度的溶液。在滴定分析中，不論采取何種滴定方法，都離不開標(biāo)準(zhǔn)溶液，否則就無法計(jì)算分析結(jié)果。一、物質(zhì)的量濃度 物質(zhì)的

11、量濃度，是指體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，以符號(hào)cB表示,即 cB=nB/V 式中：V表示溶液的體積；nB為溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，B代表溶質(zhì)的化學(xué)式。 在國(guó)際單位制中nB的SI單位是mol,V的SI單位是m3。物質(zhì)的量濃度（簡(jiǎn)稱為濃度）cB的SI單位是molm-3。這個(gè)單位太小，使用不便，實(shí)用的是它的倍數(shù)單位moldm-3或molL-1。1molL-1=l000 molm-3。 第14頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 若該系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目與0.012kgC12的原子數(shù)目相等，則此物質(zhì)的量就是1摩爾；若該系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目與0.018kgC12的

12、原子數(shù)目相等，則此物質(zhì)的量就是1.5摩爾；，以此類推。摩爾定義： 摩爾是一個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)的量，它與系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目成正比。 基本單元可以是分子，原子，離子，電子，及其它粒子，也可以是這些粒子的某種特定組合。第15頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 如：物質(zhì)B在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的質(zhì)子數(shù)或得失的電子數(shù)為b時(shí)基本單元應(yīng)選擇為基本單元的選擇分為兩種情況：1. 以分子，原子，離子等作為基本單元，即以參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)本身作為基本單元。如：NaOH, H2SO4, KMnO42.以這些粒子的某種特定組合作為基本單元。 根據(jù)某物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的“質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)”（酸堿反應(yīng)）、“電子得

13、失數(shù)”（氧化還原反應(yīng)）或反應(yīng)中的計(jì)量關(guān)系來確定基本單元。 通常選取轉(zhuǎn)移一個(gè)“質(zhì)子”或得失一個(gè)“電子”的特定組合作為基本單元。第16頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四例：H2SO4參加酸堿反應(yīng)時(shí)基本單元可選擇為H2SO4或H2SO4在反應(yīng)中可轉(zhuǎn)移2個(gè)質(zhì)子KMnO4參加氧化還原反應(yīng)時(shí)基本單元可選擇為KMnO4或KMnO4在反應(yīng)中可轉(zhuǎn)移5個(gè)電子第17頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 同樣質(zhì)量的物質(zhì)，其物質(zhì)的量（ n ）隨所選擇的基本單元不同而不同，轉(zhuǎn)換關(guān)系式為： 使用 n、c、M 等必須注明基本單元 第18頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)

14、30分，星期四滴定度例：測(cè)定鐵的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，其滴定度可表示為：或 l mL KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.005682 g 鐵，1 mL 的 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液能把 0.005682 g Fe2+ 氧化為 Fe3+。 如果:每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于待測(cè)組分的質(zhì)量。表示法：T待測(cè)物/標(biāo)準(zhǔn)溶液?jiǎn)挝唬篻 mL-1表示：滴定度適用于工業(yè)生產(chǎn)中批量分析：m(Fe) T V。g mL-1第19頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 生產(chǎn)單位常采用的滴定度是指（1）每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量。例如，TNaOH=0.04000 gmL-1,表示每1mLNaOH溶液中含有0.040

15、00g NaOH。（2）在例行分析中，常用一種標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定同一物質(zhì)時(shí)，滴定度又指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。常以TM1/M2表示。M1是標(biāo)準(zhǔn)溶液中溶質(zhì)的分子式，M2是被測(cè)物質(zhì)的分子式。例如每毫升H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液恰能與0.04000gNaOH反應(yīng)，則此H2SO4溶液的滴定度是TH2SO4/NaOH0.04000 gmL-1。第20頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 知道了滴定度，再乘以滴定中用去的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，就可以直接得到被測(cè)物質(zhì)的含量。如用 TH2SO4/NaOH 0.04000 gmL-1的H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定燒堿溶液，設(shè)滴定時(shí)用去32.00毫升，則此

16、試樣中NaOH的質(zhì)量為： VH2SO4TH2SO4/NaOH 32.00gmL-10.04000 gmL-1 1.280g （3）有時(shí)如果固定分析試樣的重量，那么滴定度也可直接表示每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的百分含量。例如，TH2SO4/NaOH2.69%，表示當(dāng)試樣的質(zhì)量固定時(shí)，每毫升H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于試樣中NaOH的含量為2.69%。 第21頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 測(cè)定時(shí)，如用去H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液l0.50mL，則該試樣中NaOH的含量為： wNaOH VH2SO4TH2SO4/NaOH 10.502.69%28.24 這種濃度表示方法，對(duì)于工廠

17、等生產(chǎn)單位來講，由于經(jīng)常分析同一種樣品，所以能省去很大計(jì)算，很快就可以得出分析結(jié)果，使用起來非常方便。第22頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 C 與滴定度 T 之間關(guān)系 a A + b B = c C + d D 設(shè)：A 為被測(cè)組分，B 為標(biāo)準(zhǔn)溶液；反應(yīng)式如下：當(dāng)VB = 1 mL時(shí)，mA = TA/B ，代入上式第23頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四例題： H2C2O4 + 2 NaOH Na2C2O4 + 2H2O求 0.1000 molL-1 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)液對(duì) H2C2O4 的滴定度。解：NaOH 與 H2C2O4 的反應(yīng)

18、為：第24頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 2-3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定一、 直接配制法 準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的物質(zhì)，溶解于適量水后移入容量瓶，用水稀至刻度，然后根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。 許多化學(xué)試劑由于不純和不易提純，或在空氣中不穩(wěn)定(如易吸收水分)等原因，不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，只有具備下列條件的化學(xué)試劑，才能用直接配制法。第25頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 4. 最好有比較大的摩爾質(zhì)量（不是必備條件）只有基準(zhǔn)物質(zhì)可以采用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件： 1. 物質(zhì)必須具有足夠的純度

19、，即含量99.9%；2. 物質(zhì)的組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合；3. 試劑在一般情況下應(yīng)比較穩(wěn)定。第26頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 1. 在空氣中要穩(wěn)定。例如加熱干燥時(shí)不分解，稱量時(shí)不吸濕，不吸收空氣中的CO2，不被空氣氧化等。 2. 純度較高(一般要求純度在99.9%以上)，雜質(zhì)含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。 3. 實(shí)際組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。若含結(jié)晶水時(shí)，如硼砂Na2B4O710H2O，其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式符合。 4. 試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量。因?yàn)槟栙|(zhì)量越大，稱取的量就越多，稱量誤差就可相應(yīng)的減少。 凡是符含上述條件的物質(zhì)，在分析化學(xué)上稱為“

20、基準(zhǔn)物質(zhì)”或稱“基準(zhǔn)試劑”。凡是基準(zhǔn)試劑，都可以用來直接配成標(biāo)準(zhǔn)溶液。第27頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 二、 間接配制法 間接配制法也叫標(biāo)定法。 許多化學(xué)試劑是不符含上述條件的，如NaOH，它很容易吸收空氣中的CO2和水分，因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量；鹽酸(除恒沸溶液外)，也很難知道其中HCl的準(zhǔn)確含量；KMnO4、Na2S2O3等均不易提純，且見光易分解，均不宜用直接法配成標(biāo)準(zhǔn)溶液，而要用標(biāo)定法。即先配成接近所需濃度的溶液，然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)或用另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度。這種利用基準(zhǔn)物質(zhì)(或用已知準(zhǔn)確濃度的溶液)來確定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的操

21、作過程，稱為“標(biāo)定”或稱“標(biāo)化”。第28頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法有二： (一)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后用待標(biāo)定的溶液滴定，然后根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量及待標(biāo)定溶液所消耗的體積，即可算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過標(biāo)定的方法測(cè)定其準(zhǔn)確濃度的。 第29頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四1.粗配：先配制成與所需濃度相近的濃度 不是基準(zhǔn)物質(zhì)的物質(zhì)都要采用間接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。 分析化學(xué)中的大部分標(biāo)準(zhǔn)溶液都是采用間接法配制的。具體步驟：第30頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四將基準(zhǔn)

22、物溶解后，用粗配的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。由基準(zhǔn)物質(zhì)量和滴定液體積計(jì)算之采用基準(zhǔn)物或已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定出粗配溶液的準(zhǔn)確濃度。2.標(biāo)定：用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物；3.確定濃度 步驟：第31頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四標(biāo)定所用的基準(zhǔn)物應(yīng)滿足以下條件：(1) 反應(yīng)定量完成(2) 反應(yīng)速率快(3) 有比較簡(jiǎn)便的方法確定反應(yīng)終點(diǎn)(4) 具有較大的摩爾質(zhì)量為什么？如：標(biāo)定 NaOH的基準(zhǔn)物鄰苯二甲酸氫鉀？草酸？第32頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 (二)與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較 準(zhǔn)確吸取一定量的待標(biāo)定溶液，用巳知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；或者準(zhǔn)確吸

23、取一定量的已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用待標(biāo)定溶液滴定。根據(jù)兩種溶液所消耗的毫升數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，就可計(jì)算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度。這種用標(biāo)準(zhǔn)溶液來測(cè)定待標(biāo)定溶液準(zhǔn)確濃度的操作過程稱為“比較”。顯然，這種方法不及直接標(biāo)定的方法好，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不準(zhǔn)確就會(huì)直按影響待標(biāo)定溶液濃度的準(zhǔn)確性。因此，標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采用直接標(biāo)定法。 第33頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 標(biāo)定時(shí),不論采用那種方法應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1. 一般要求應(yīng)平行測(cè)定34次，至少23次，相對(duì)偏差要求不大于0.2。 2. 為了減小測(cè)量誤差，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少；滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積也不應(yīng)太小。 3. 配制

24、和標(biāo)定溶液時(shí)用的量器(如滴定管、移液管和容量瓶等)，必要時(shí)需進(jìn)行校正。 4. 標(biāo)定后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)妥善保存。第34頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 2-4 滴定分析的計(jì)算 滴定分析法中通常要涉及到一系列的計(jì)算問題，現(xiàn)分別討論如下：一、滴定分析計(jì)算的根據(jù)和常用公式 滴定分析就是用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定被測(cè)物質(zhì)的溶液，按照反應(yīng)物之間是按化學(xué)計(jì)量關(guān)系相互作用的原理，當(dāng)?shù)味ǖ接?jì)量點(diǎn)，化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比就是反應(yīng)中各物質(zhì)相互作用的物質(zhì)的量的比。 第35頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 aA + bB（滴定劑) cC + dD nA : nB = a:b n

25、A = nB（a/b ） 設(shè)體積為VA的被滴定物質(zhì)的溶液其濃度為cA，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)用去濃度為cB的的滴定劑體積為VB。則： nA = cTVTa/b 或 cAVA = cBVBa/b 如果已知cB 、VB 、VA，則可求出cA cA = (a/b) cBVB / VA或 mA =(a/b) cBVBMA 通常在滴定時(shí)，體積以mL為單位來計(jì)量，運(yùn)算時(shí)要化為L(zhǎng)，即 mA = (cBVB/1000)a/bMA 第36頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 二、滴定分析法有關(guān)計(jì)算(一)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(直接法)、稀釋與增濃基本公式：cA VA = cB VB ；mB=MBcBVB/

26、1000例1 已知濃鹽酸的密度為1.19g/mL，其中HCl含量約為37%。計(jì)算（1）每升濃鹽酸中所含HCl的物質(zhì)的量濃度；（2）欲配制濃度為0.10mol/L的稀鹽酸500mL，需量取上述濃鹽酸多少毫升？解：(1) nHCll=(m/M)HCl = 1.1910000.37/36.46 =12 mol cHCl = nHCl/VHCl = (m/M)HCl/ VHCl =(1.1910000.37/36.46)/1.0 =12 mol/L (2) (cV)HCl = (cV)HCl 得： VHCl = (cV)HCl/VHCl = 0.10500/12 =4.2 mL 第37頁(yè)，共60頁(yè)，2

27、022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 例2 在稀硫酸溶液中，用0.02012mol/L的KMnO4溶液滴定某草酸鈉溶液，如欲兩者消耗的體積相等，則草酸鈉溶液的濃度為多少？若需配制該溶液100.0mL，應(yīng)稱取草酸鈉多少克？解：5C2O42- + 2MnO4- +16H+ 10CO2 +2Mn2+ +8H2O 因此 n(Na2C2O4) = (5/2)n(KMnO4) (cV)(Na2C2O4) = (5/2)(cV)(KMnO4)根據(jù)題意，有V(Na2C2O4) = V(KMnO4)，則 c(Na2C2O4) = (5/2)c(KMnO4) = 2.50.0212 = 0.05030 mo

28、l/L m(Na2C2O4) = (cVM)(Na2C2O4) = 0.05030100.0134.00/1000 = 0.6740 g 第38頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 (二) 標(biāo)定溶液濃度的有關(guān)計(jì)算 基本公式 例3 用Na2B4O710H2O標(biāo)定HCl溶液的濃度，稱取0.4806g硼砂，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗HCl溶液25.20mL，計(jì)算HCl溶液的濃度。 解：Na2B4O7+2HCl+5H2O 4H3BO3 +2NaCl n(Na2B4O7) = (1/2)n(HCl) (m/M)( Na2B4O7) = (1/2)(cV)(HCl) c(HCl) = 0.10

29、00 mol/L第39頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 例4 要求在標(biāo)定時(shí)用去0.20mol/L NaOH溶液2025 mL，問應(yīng)稱取基準(zhǔn)試劑鄰苯二甲酸氯鉀（KHP）多少克？如果改用二水草酸作基準(zhǔn)物質(zhì)，又應(yīng)稱取多少？ 解：n(KHP) = n(NaOH) n(H2C2O42H2O) = (1/2)n(NaOH) 由此可計(jì)算得：需KHP稱量范圍為： 0.801.0g，需二水草酸稱量范圍為：0.260.32g。第40頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 （三）物質(zhì)的量濃度與滴定度間的換算 滴定度是指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量，所以TA1000為1L

30、標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含某溶質(zhì)的質(zhì)量，此值再除以某溶質(zhì)(A)的“摩爾質(zhì)量(MA)”即得物質(zhì)的量濃度。即 TA 1000/ MA = cA 或 TA = cAMA /1000 例5 設(shè)HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.1919mol/L，試計(jì)算此標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定度為多少？ 解：THCl=0.191936.46/1000=0.006997 g/mL 第41頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 例6 試計(jì)算0.02000mol/L K2Cr2O7溶液對(duì)Fe和Fe2O3的滴定度。 解：Cr2O72- + 6Fe2+ +14 H+ =2Cr3+ + 6Fe3+ +7H2O c(K2Cr2O7)/100

31、0 = (1/6)T K2Cr2O7/Fe/MFe T K2Cr2O7/Fe= c(K2Cr2O7)MFe6/1000 = 0.006702 g/mL 同理可得： c(K2Cr2O7)/1000 = (1/3)T K2Cr2O7/Fe2O3/MFe2O3 T K2Cr2O7/Fe2O3 = c(K2Cr2O7)MFe2O33/1000 = 0.009581 g/mL第42頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四 （四）被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 基本公式 mA= (a/b)cBVBMB WA= mA/ma 例7 K2Cr2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液的TK2Cr2O7/Fe= 0.011

32、17 g/mL。測(cè)定0.5000g含鐵試樣時(shí)，用去該標(biāo)準(zhǔn)溶液24.64mL。計(jì)算TK2Cr2O7/Fe2O3和試樣中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解：TK2Cr2O7/Fe2O3 = TK2Cr2O7/FeMFe2O3/2MFe = 0.01117159.69/2*55.85 = 0.01597 g/mL w Fe2O3 = mFe2O3/ms = 0.0159724.64/0.5000 = 0.7870 第43頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四2.5 滴定分析結(jié)果的計(jì)算 當(dāng)?shù)味ǖ竭_(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)物的物質(zhì)的量（n）之間的關(guān)系恰好符合其化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。滴定分

33、析結(jié)果的計(jì)算，與選取的基本單元有關(guān) 對(duì)于反應(yīng)物來說，選取的基本單元不同，計(jì)算方法也不同。一、選取分子、離子或原子作為反應(yīng)物的基本單元計(jì)算的依據(jù)為：第44頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四設(shè)：A 為被測(cè)組分，B 為標(biāo)準(zhǔn)溶液；反應(yīng)式如下： a A + b B = c C + d D nA : nB = a : b 或滴定分析結(jié)果的計(jì)算最基本公式 A與B反應(yīng)完全后，其物質(zhì)的量(n)之間的關(guān)系符合化學(xué)反應(yīng)方程式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，即：另一方法:交叉相乘積相等第45頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四2HCl + Na2 CO3 = 2NaCl + H2O +

34、CO2 1.用基準(zhǔn)物標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通式為：例：用基準(zhǔn)物Na2 CO3標(biāo)定HCl的濃度第46頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四2.用標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定另一標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度（濃度的比較） a A + b B = c C + d D 通式為：第47頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四3.溶液稀釋的計(jì)算計(jì)算依據(jù)：稀釋前后物質(zhì)的量（n）不變即： 4.對(duì)于在間接滴定法中涉及到兩個(gè)或兩個(gè)以上的反應(yīng)，計(jì)算時(shí)要從所有的反應(yīng)式中找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的關(guān)系，然后計(jì)算。通式為：第48頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四BrO3- 3I2 6S2O3

35、 2-即：例：以 KBrO3 為基準(zhǔn)物標(biāo)定 Na2S2O3 溶液的濃度。解：BrO3- + 6I-+ 6H+ 3I2 + 3H2O + Br- （1）I2+ 2 S2O3 2- 2I- + S4O6 2- （2）相互關(guān)系：第49頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四Ca2+ C2O42- 2/5 MnO4- 例：用KMnO4滴定Ca2+。反應(yīng)式如下：Ca2+ + C2O42- = CaC2O4CaC2O4+ 2H+ = H2C2O4 + Ca2+5 C2O42- +2MnO4- +16 H+ = Mn2+ + 10CO2 + 8H2O相互關(guān)系：第50頁(yè)，共60頁(yè)，2022年

36、，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四5.被測(cè)物百分含量的計(jì)算 以上例為例，設(shè)樣品的重量為 G g，則 Ca 在樣品中的百分含量為：通式為：其中：A 為被測(cè)物，B 為標(biāo)準(zhǔn)溶液，G 為樣品的總重量。第51頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四即： nx = nS二、選取分子、離子或原子等這些粒子的某種特定組合作為反應(yīng)物的基本單元，計(jì)算的依據(jù)為： 滴定到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，被測(cè)物的物質(zhì)的量（nx）與標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量（nS）相等。第52頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四三、計(jì)算示例 m KHC8H4O4 = n KHC8H4O4 M KHC8H4O4 = nNa

37、OH M KHC8H4O4 = cNaOH VNaOH M KHC8H4O4 = 0.l molL-12510-3 L204.2 gmol-1 0.5 g例1：選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物，標(biāo)定0.l molL-1 NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度。應(yīng)稱取基準(zhǔn)物多少克？如改用草酸(H2C2O42H2O)作基準(zhǔn)物，應(yīng)稱取多少克？解：以鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）作基準(zhǔn)物：KHC8H4O4 + OH- KC8H4O4- + H2OnNaOH = n KHC8H4O4第53頁(yè)，共60頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)30分，星期四以H2C2O42H2O作基準(zhǔn)物:m H2C2O42H2O = n H2C2O42H2O M H2C2O42H2O由此可見，采用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物可減少稱量上的相對(duì)誤差。H2C2O4 + 2NaOH Na2C2O4+ 2H2OnNaOH = 2 nH2C2O42H2