滴定分析概述課件

1、第三章 滴定分析概述滴定分析的特點及分類滴定方式標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定分析中的有關(guān)計算 1 滴定分析的特點及分類滴定分析法(titrimetric analysis)：已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定一定體積的待測溶液，直到化學(xué)反應(yīng)按計量關(guān)系作用完為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量，這種靠滴定的方法，來實現(xiàn)待測物含量的分析，稱為滴定分析法,該過程稱為滴定。如圖右為酸滴定堿的示意簡圖基本概念及術(shù)語1.滴定終點(end point of the titration): 滴定分析中，常加入一種指示劑，通過指示劑顏色的變化作為化學(xué)等當(dāng)點到達(dá)的指示信號，停止滴定，這一點稱為滴定終點。2.化學(xué)計量點(st

2、oichiometric point)：當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與待測定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計量關(guān)系時，稱之反應(yīng)到達(dá)了化學(xué)計量點。3.滴定誤差 (end point error) 滴定終點與化學(xué)計量點不一致，由此所造成的誤差。4.指示劑(indicator) 為了能比較準(zhǔn)確地掌握化學(xué)計量點的達(dá)到，在實際滴定操作時，常在被測物質(zhì)的溶液中加入一種輔助劑，借助于它的顏色變化作為化學(xué)計量點到達(dá)的信號，這種輔助試劑稱為指示劑。滴定分析法的特點：4）應(yīng)用廣泛；3）快速準(zhǔn)確;2）儀器簡單、操作簡便;1）用于常量組分的測定;5）與儀器分析法相比，靈敏度較低。二、滴定分析類型根據(jù)化學(xué)反

3、應(yīng)類型的不同：滴定分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定1.酸堿滴定法（acid-base titration）酸堿滴定法: 以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴 定分析法。例： 用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定HAc含量。 OH- + HAc Ac- + H2O用途：用于測量酸堿性物質(zhì)的含量，也可測定能與酸堿反應(yīng)的其它物質(zhì)的含量。 氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ) 的滴定分析法。3.氧化還原滴定法（redox titration）例：用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Fe2+含量。MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O用途：用于測定氧化、還原性物質(zhì)，以及能與氧化還原性物質(zhì)發(fā)生反

4、應(yīng)的物質(zhì)的含量。沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定 分析法 。4.沉淀滴定法（precipitation titration）例： 用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Cl-的含量。Ag+ + Cl- AgCl （白色）用途：用于測定Ag+, CN-, SCN-及鹵素離子的含量。 2 滴定方式滴定分析常用的滴定方式有以下四種： 1.直接滴定法 2.返滴定法 3.置換滴定法4.間接滴定法返滴定法：先準(zhǔn)確加入過量滴定劑，待反應(yīng)完全后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余滴定劑；根據(jù)反應(yīng)消耗滴定劑的凈量就可以算出被測物質(zhì)的含量。2.返滴定法(back titration)使用條件：當(dāng)?shù)味ǚ磻?yīng)速率較慢，或反應(yīng)物是固體，或沒

5、有合適的指示劑時，選用返滴定法。例如：固體CaCO3的測定，可先加入一定量的過量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱使試樣完全溶解，冷卻以后，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)液返滴定剩余的HCl量。CaCO3+2HCl(過量) CaCl2+CO2 +H2OHCl(剩余) + NaOH NaCl + H2O例如，在酸性條件下，硫代硫酸鈉不能直接滴定重鉻酸鉀及其它氧化劑。但是，若在重鉻酸鉀的酸性溶液中加入過量的KI，定量置換出I2，再用S2O32-滴定I2，就可得重鉻酸鉀的含量。 I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O4. 間接滴定法(ind

6、irect titration) 當(dāng)被測物質(zhì)不能直接與標(biāo)準(zhǔn)溶液作用，卻能和另一種可與標(biāo)準(zhǔn)溶液作用的物質(zhì)反應(yīng)時，可用間接滴定。例如， Ca2+不能直接與高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液作用，但可與高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液作用的C2O42- 起反應(yīng)，定量生成 CaC2O4 ，可通過間接測定 C2O42- ，而測定 Ca2+ 的含量。Ca2+ + C2O42-CaC2O4CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + H2O3 標(biāo)準(zhǔn)溶液 一、試劑與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1.試劑試劑是指化學(xué)實驗中使用的藥品。 試劑一般分為：標(biāo)準(zhǔn)試劑、一般試劑

7、、高純試劑、專用試劑四大類。2.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(reference material) 已確定其一種或幾種特性，用于校準(zhǔn)測量工具、評價測量方法或測定材料特性量值的物質(zhì)。化學(xué)試劑中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)： 滴定分析基準(zhǔn)試劑和pH基準(zhǔn)試劑。3）試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量誤差。 2.基準(zhǔn)試劑應(yīng)該符合下列條件：1）試劑組成和化學(xué)式完全相符；2）試劑的純度一般應(yīng)在99.9%以上，且穩(wěn)定，不發(fā)生副反應(yīng)；例如，欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7 溶液1升時，首先在分析天平上精確稱取2.9420 克K2Cr2O7 置于燒杯中，加入適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，再定容即得。 2.間接配制法

8、即先配成近似所需濃度的溶液，再用基準(zhǔn)試劑或另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定，然后計算出它的準(zhǔn)確濃度。標(biāo)定中注意以下幾點：（1）稱取基準(zhǔn)試劑的量0.2g（2）滴定時消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)20ml（3）標(biāo)定時做3-4次平行實驗。（4）標(biāo)定溶液時所用器皿須校正。三、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法（一）物質(zhì)的量濃度 溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶液的體積即為物質(zhì)的量濃度，以符號CB 表示:V溶液的體積，單位為L，物質(zhì)量濃度單位為 mol/l ；MB 物質(zhì)B摩爾質(zhì)量， g/mol ；式中 mB物質(zhì)B的質(zhì)量，g；THCl/NaOH=0.004000g/ml 就是1mL HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液恰能與0.004000g NaOH完

9、全作用。 每ml標(biāo)準(zhǔn)溶液A相當(dāng)于被測物質(zhì)B的克數(shù)，表示為：TA/B ，如如，THCl=0.003646g/ml表示1mL HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液有0.003646g HCl。 每ml標(biāo)準(zhǔn)溶液所含溶質(zhì)B的克數(shù)，以TB表示，單位（g/ml）兩種表示方法：(二) 滴定度3滴定分析中的有關(guān)計算一、滴定分析計算的依據(jù)等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則：在滴定反應(yīng)中，標(biāo)準(zhǔn)溶液B和被測物質(zhì)A在反應(yīng)達(dá)到計量點時，消耗兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。二、滴定分析中確定基本單元的原則和步驟確定基本單元的步驟：（1）寫出有關(guān)方程式，將其配平。（2）確定標(biāo)準(zhǔn)溶液的基本單元。（3）根據(jù)計量關(guān)系，確定被測物的基本單元，使之符合等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則。對于任一

10、滴定反應(yīng)tT +aA PT為滴定劑，A為待測物質(zhì)，P為生成物。三、滴定分析計算實例1.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定例1：欲配制c(1/2Na2C2O4)為0.1000mol/L溶液500.00ml，需用Na2C2O42H2O多少克？ M(1/2Na2C2O4)=170.0/2=85.00(g/mol)解：已知Na2C2O42H2O的Mr=170.0 則例2 為了標(biāo)定Na2S2O3溶液,精密稱取工作標(biāo)準(zhǔn)試劑K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及過量KI, 再用Na2S2O3待標(biāo)液滴定析出的I2, 用去26.12ml, 求c(Na2

11、S2O3)。解：反應(yīng)過程如下：Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-根據(jù)等物質(zhì)量反應(yīng)規(guī)則：例5 測定工業(yè)純堿Na2CO3的含量，稱取0.2560克試樣，用0.2000mol/L HCl液滴定，若終點時消耗HCl液22.93ml，問該HCl液對Na2CO3的滴定度是多少？計算試樣中Na2CO3的百分含量。解： 2HCl + Na2CO3 2 NaCl +CO2 +H2O2.被測物質(zhì)含量的計算例6為了標(biāo)定Na2S2O3溶液,精密稱取工作標(biāo)準(zhǔn)試劑K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K

12、2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及過量KI, 再用Na2S2O3待標(biāo)液滴定析出的I2, 用去26.12ml, 求Na2S2O3 的摩爾濃度。解：反應(yīng)過程如下： Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- 1Cr2O72- 3I2 6S2O32- 例7 欲測定大理石中CaCO3含量，稱取大理石試樣0.1557克，溶解后向試液中加入過量的NH4C2O4，使Ca2+ 成CaC2O4沉淀析出，過濾、洗滌，將沉淀溶于稀H2SO4，此溶液中的C2O42- 需用15.00ml0.04000 mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，求大理石CaCO3含量。解： Ca2+ + C2O42- CaC2O4 CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + 8H2O2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2+ 5CaCO3（1）TB與cB間的換算3.物