分析化學(xué)(第四版-高職高?；瘜W(xué)教材編寫組)-第三章-滴定分析概述課件

1、分析化學(xué)（第四版）分析化學(xué)（第四版）第三章 滴定分析法概述“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材第三章 滴定分析法概述“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材第一節(jié) 滴定反應(yīng)的條件與滴定方式 第二節(jié) 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液 第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法 第四節(jié) 滴定分析法計算 第一節(jié) 滴定反應(yīng)的條件與滴定方式 知識目標(biāo)了解滴定分析方法的特點和分類。掌握滴定分析有關(guān)術(shù)語、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求及滴定方式。了解基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)該具備的條件，掌握其使用方法。掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法。掌握滴定分析相關(guān)計算。學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)能力目標(biāo)能夠正確配制、標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液，計算標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度。能正確計算滴定分析結(jié)果。能力目標(biāo)滴定分析

2、法有關(guān)術(shù)語滴定分析法：將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液即標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過滴定管滴加到待測組分的溶液中，直到標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測組分恰好完全定量反應(yīng)為止。這時加入標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)的量與待測組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計量關(guān)系，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量的分析方法。 滴定分析是經(jīng)典分析方法，適用于含量1%的常量組分分析 特點：簡單、快速、準(zhǔn)確（相對誤差0.2%)、費用低。 滴定分析法有關(guān)術(shù)語滴定分析法：將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液即標(biāo)準(zhǔn)溶液:在滴定分析中，已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,又叫滴定劑。滴定:把標(biāo)準(zhǔn)溶液(即滴定劑)從滴定管滴加到被測物質(zhì)溶液中的過程?；瘜W(xué)計量點:當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶液與被

3、測物質(zhì)定量反應(yīng)完全時的這一點。標(biāo)準(zhǔn)溶液:在滴定分析中，已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,又叫滴定劑。滴定終點：利用指示劑的顏色突變指示化學(xué)計量點到達而停止滴定操作的這一點。終點誤差：滴定終點與化學(xué)計量點不一定完全吻合，由此而引起的誤差稱為終點誤差。滴定終點：利用指示劑的顏色突變指示化學(xué)計量點到達而停止滴定操滴定分析法的分類酸堿滴定法：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。 主要用于測定物質(zhì)酸堿度、計算酸堿的含量。配位滴定法：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。 主要用于測定金屬離子的含量。 沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。 主要用于測定鹵素及銀的含量。氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析

4、方法。 主要用于測定氧化還原性物質(zhì)的含量。滴定分析法的分類酸堿滴定法：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方 1. 反應(yīng)要定量地完成(99.9%以上) 2. 反應(yīng)速率要快 3. 要有簡便可靠的方法確定滴定的終點完全滿足以上條件的反應(yīng)可直接用于滴定分析。一、滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求第一節(jié) 滴定反應(yīng)的條件與滴定方式 1. 反應(yīng)要定量地完成(99.9%以上) 完全滿足以上條二、滴定方式1. 直接滴定法：用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定待測物質(zhì)的溶液。 例: 強酸滴定強堿。2. 返滴定：適用于當(dāng)?shù)味ǚ磻?yīng)速率較慢或沒有合適的指示劑時。 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)溶液返滴剩余的滴定劑。這種方

5、式就稱返滴定。例：用配位滴定法測定AlZn2+Zn-EDTA（定量、過量）二、滴定方式例：用配位滴定法測定AlZn2+Zn-EDTA（ 3. 置換滴定：適用于那些不按一定計量關(guān)系進行的反應(yīng)或有副反應(yīng)發(fā)生時。例：用K2Cr2O7 標(biāo)定 Na2S2O3 利用被測物質(zhì)與另一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，置換出一定量的能被滴定的物質(zhì)來，然后再用適當(dāng)?shù)牡味▌┻M行滴定。 Cr2O72- + 6I- +14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62- 3. 置換滴定：適用于那些不按一定計量關(guān)系進行的4. 間接滴定：適用于某些待測組分不能直接與滴定劑反應(yīng)，但可通過其

6、它的化學(xué)反應(yīng)，間接測定其含量。 例：用KMnO4 法測定Ca2+含量相關(guān)反應(yīng)為： Ca2+ + C2O42- = CaC2O4（白） CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2+ 8H2O4. 間接滴定：適用于某些待測組分不能直接與滴定劑反應(yīng)，但可一、基準(zhǔn)物質(zhì)1.定義 能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)2.對基準(zhǔn)物質(zhì)的要求1）物質(zhì)必須具有足夠的純度，其純度要求99.9，通常用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級純物質(zhì)；2）物質(zhì)的組成（包括其結(jié)晶水含量）應(yīng)與化學(xué)式相符合; 3）試劑性質(zhì)穩(wěn)定; 4）基準(zhǔn)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量應(yīng)盡

7、可能大。 第二節(jié) 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)第二節(jié) 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液3. 常用基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件及其應(yīng)用3. 常用基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件及其應(yīng)用分析化學(xué)(第四版_高職高?；瘜W(xué)教材編寫組)-第三章-滴定分析概述課件二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制1直接配制法 準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移入容量瓶中，加蒸餾水稀釋至一定刻度，充分混勻。根據(jù)稱取基準(zhǔn)物的質(zhì)量和容量瓶的體積，計算其準(zhǔn)確濃度。準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)溶解定容計算準(zhǔn)確濃度分析天平 燒杯 容量瓶二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制1直接配制法 準(zhǔn)確稱取一定量例：如何配制250mL 0.02000mol/L 的K2Cr2O7 溶液？查表2-1，K2Cr2O7是常用基準(zhǔn)物

8、質(zhì)的之一，故可采用直接法配制。 計算應(yīng)稱取K2Cr2O7質(zhì)量： 置于燒杯中加水溶解后，定量轉(zhuǎn)移至容量瓶，定容，搖勻即可。例：如何配制250mL 0.02000mol/L 的K2Cr2. 間接配制法（標(biāo)定法） 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)溶液濃度的操作過程，稱為“標(biāo)定”。 對于非基準(zhǔn)物質(zhì)，如：NaOH：容易吸收空氣中的CO2和水分鹽酸：易揮發(fā)，標(biāo)稱濃度也只是大致濃度KMnO4、Na2S2O3等：均不易提純，且見光易分解2. 間接配制法（標(biāo)定法） 先配成接近所需濃度的溶液，間接法（標(biāo)定法）

9、配制標(biāo)準(zhǔn)溶液粗略稱取物質(zhì)或量取溶液配成大致體積標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)計算準(zhǔn)確濃度 臺秤或量筒 量筒和燒杯 滴定管和錐形瓶 例：如何配制500mL濃度約為0.1mol/L鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液？c1V1=c2V2500 0.1=12V2V2=4.2mL解：濃HCl濃度大約為12 mol/L，非基準(zhǔn)物質(zhì)，間接法配制。 因此，用量筒量取4.2mL濃鹽酸于燒杯中，加水稀釋至500mL,混勻后轉(zhuǎn)入試劑瓶中即可。間接法（標(biāo)定法）配制標(biāo)準(zhǔn)溶液粗略稱取物質(zhì)或量取溶液配成大致體 1.基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法（1）多次稱量法：稱取24份基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后分別用待標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量和所消耗的待標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，即可算出其準(zhǔn)確

10、濃度，然后取其平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定 1.基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法（2）移液管法：稱取一份基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，稀釋至一定體積，搖勻。用移液管分取幾份該溶液，用待標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液分別滴定，并計算其準(zhǔn)確濃度，然后取其平均值作為該標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度?；鶞?zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法 為了確定前例中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度，需要選取基準(zhǔn)物質(zhì)對其進行標(biāo)定。查表2-1，可選擇硼砂、碳酸鈉等。2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3 設(shè)稱取Na2CO3 0.1348 g，溶解，用HCl滴定，至化學(xué)計量點時消耗HCl 溶液25.20 mL。則HCl溶液濃度

11、可如下計算： 為了確定前例中鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度，需要選取基準(zhǔn)物2.與標(biāo)準(zhǔn)溶液進行比較 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)滴定結(jié)果計算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度。 此法不如基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定法精確，但較簡便。2.與標(biāo)準(zhǔn)溶液進行比較 物質(zhì)的量nB的單位為摩爾mol，它是一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012 kg C-12的原子數(shù)目相等。注意：基本單元B 可以是原子、分子、離子及其它基本粒子 這些基本粒子的特定組合 一、物質(zhì)的量及其單位第三節(jié) 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法 物質(zhì)的量nB的單位為摩爾mol

12、，它是一系統(tǒng)的例如 98.08g H2SO4,物質(zhì)B的物質(zhì)的量與質(zhì)量的關(guān)系是：式中：mB物質(zhì)B的質(zhì)量；MB物質(zhì)B的摩爾質(zhì)量。例如 98.08g H2SO4,物質(zhì)B的物質(zhì)的量與質(zhì)量二、物質(zhì)的量濃度 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通常用物質(zhì)的量濃度表示。物質(zhì)的量濃度簡稱濃度，是指單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度表達式為：二、物質(zhì)的量濃度 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通常用物質(zhì)的量例：已知濃鹽酸的密度為1.19gmL1，其中HCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%，求每升鹽酸中所含有的nHCl及鹽酸的濃度cHCl各為多少？ 解:例：已知濃鹽酸的密度為1.19gmL1，其中HCl質(zhì)量分練習(xí)：現(xiàn)有密度為1.84g/mL、含量為95

13、.6 %的濃硫酸，欲取5.00mL稀釋至1000mL，計算所配硫酸溶液的濃度，分別用和表示。練習(xí)：現(xiàn)有密度為1.84g/mL、含量為95.6 %的濃 三、滴定度 滴定度是指l mL滴定劑溶液相當(dāng)于待測物質(zhì)的質(zhì)量（單位為g），用T待測物/滴定劑表示。 滴定度的單位為gmL-1。 在生產(chǎn)實際中，對大批試樣進行某組分的例行分析，若用T待測物/滴定劑表示很方便，如滴定消耗V（mL）標(biāo)準(zhǔn)溶掖，則被測物質(zhì)的質(zhì)量為： 三、滴定度 滴定度是指l mL滴例：TFe/K2Cr2O7=0.003489gmL-1 即：每消耗1mLK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測樣品中含鐵0.003489g。 若測定某一試樣中鐵含量，

14、消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液24.75mL，則該試樣中含鐵質(zhì)量為：mFe=0.003489gmL-124.75mL=0.08635g例：TFe/K2Cr2O7=0.003489gmL-1 滴定分析是用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測物質(zhì)的溶液，由于對反應(yīng)物選取的基本單元不同，可以采用兩種不同的計算方法。 若選取分子、離子或原子作為反應(yīng)物的基本單元，則滴定分析結(jié)果計算的依據(jù)為：當(dāng)?shù)味ǖ交瘜W(xué)計量點時，滴定劑與被測物質(zhì)的量之間恰好符合其化學(xué)反應(yīng)所表示的化學(xué)計量關(guān)系。 若選擇分子、原子或離子的特定組合為基本單元，則滴定分析結(jié)果計算的依據(jù)為：滴定劑與被測物質(zhì)的量之間符合等物質(zhì)的量規(guī)則。第四節(jié) 滴定分析計算 滴定分析是用標(biāo)

15、準(zhǔn)溶液滴定被測物質(zhì)的溶一、滴定分析的化學(xué)計量關(guān)系 在滴定分析法中，設(shè)待測物質(zhì)A與滴定劑B直接發(fā)生作用，則反應(yīng)式如下：a A(待測物) + b B(滴定劑)= c C + d D設(shè)：待測物溶液的體積為VA，濃度為cA，滴定到化學(xué)計量點時消耗了濃度為cB的滴定劑的體積為VB，則：即： 一、滴定分析的化學(xué)計量關(guān)系 在滴定分析法中，設(shè)例：準(zhǔn)確移取25.00mLH2SO4溶液，用0.09026molL-1NaOH溶液滴定，到達化學(xué)計量點時，消耗NaOH溶液的體積為24.93mL，問H2SO4溶液的濃度為多少？解： H2SO4+2NaOH = Na2SO4+2H2O例：準(zhǔn)確移取25.00mLH2SO4溶液

16、，用0.09026m二、待測物含量的計算 若稱取試樣的質(zhì)量為ms，其中待測物的質(zhì)量為mA，制成溶液后，待測物質(zhì)A與滴定劑B按以下反應(yīng)式直接發(fā)生作用：該式是滴定分析中計算待測物含量的一般通式。a A(待測物) + b B(滴定劑)= c C + d D則待測物A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ：二、待測物含量的計算 若稱取試樣的質(zhì)量為ms，其中 例： 稱取工業(yè)純堿試樣0.2468g，用0.2000molL-1的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用甲基橙為指示劑，消耗VHCl24.00mL，求純堿的純度為多少？解： 2HCl+Na2CO3 = 2NaCl+H2CO3 例： 稱取工業(yè)純堿試樣0.2468g，用0.2000mo例：稱

17、取鐵礦石試樣0.1562g，試樣分解后，經(jīng)預(yù)處理使鐵呈Fe2+狀態(tài)，用0.01214molL-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗20.32mL，試計算試樣中Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？若用Fe2O3表示，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？解： Cr2O72-+6Fe2+14H+ = 2Cr3+6Fe3+7H2O例：稱取鐵礦石試樣0.1562g，試樣分解后，經(jīng)預(yù)處理使鐵呈分析化學(xué)(第四版_高職高專化學(xué)教材編寫組)-第三章-滴定分析概述課件2） 計算依據(jù)：等物質(zhì)的量規(guī)則選擇分子、原子或離子的特定組合為基本單元進行計算1） 基本單元選取原則： 酸堿反應(yīng)以給出或接受1個質(zhì)子為基本單元 氧化還原反應(yīng)以給出或接受1個電子為基

18、本單元2） 計算依據(jù)：等物質(zhì)的量規(guī)則選擇分子、原子或離子的特定組合例： 稱取0.1500g Na2C2O4基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后在強酸溶液中用KMnO4溶液滴定，用去20.00mL，計算該溶液的濃度。選擇分子、原子或離子的特定組合為基本單元進行計算 解： 2MnO4- + 5C2O42-+16H+ = 2 Mn2+ + 10CO2 + 8H2O分別選取 和 作基本單元，反應(yīng)到達化學(xué)計量點時，兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等，即：例： 稱取0.1500g Na2C2O4基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后在分析化學(xué)(第四版_高職高專化學(xué)教材編寫組)-第三章-滴定分析概述課件三、滴定度與物質(zhì)的量濃度之間的換算 aA + bB = cC + dD 待測物 滴定劑設(shè)：待測物質(zhì)A與滴定劑B按以下反應(yīng)式直接發(fā)生作用：根據(jù)滴定度定義和待測物質(zhì)與滴定劑計量關(guān)系得：即：三、滴定度與物質(zhì)的量濃度之間的換算 aA + 例：求0.1000mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液對氫氧化鈉和氫氧化鈣的滴定度。解：因例：求0.1000mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液對氫氧化鈉和氫氧TA/B與A的關(guān)系：例行分析中常用滴定度表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。此時：TA/B與A的關(guān)系：例行分析中常用滴定度表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 例：有一K2Cr2O7 標(biāo)液，濃度為0.01683 mo