分析化學(xué) 滴定分析法概述課件

第二章滴定分析法概述滴定分析法概述將已知準(zhǔn)確濃度的試劑從滴定管滴加到一定量待測(cè)溶液中，直到所加的試劑與待測(cè)物質(zhì)恰好按化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)時(shí)，滴定到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。根據(jù)試劑的用量，計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的含量。這里所用的已知準(zhǔn)確濃度的溶液稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)溶液，這一操作過(guò)程稱(chēng)為滴定，這類(lèi)分析方法稱(chēng)為滴定分析法。本章內(nèi)容2.1滴定分析法的分類(lèi)2.2滴定方式和滴定分析對(duì)反應(yīng)的要求2.3基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液2.4活度活度系數(shù)和平衡常數(shù)2.5滴定分析中的計(jì)算2.2滴定方式和滴定分析對(duì)反應(yīng)的要求置換滴定：用K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3(KI)KMnO4直接滴定1.按一定的反應(yīng)式定量進(jìn)行(99.9%以上)2.快(或可加熱、催化劑)3.有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)(指示劑)Zn2+NaOH

返滴定:

Al+EDTA(過(guò)量)、間接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(過(guò)量)2.3基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液一.基準(zhǔn)物質(zhì)：

用以直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定溶液濃度的物質(zhì)

1.組成與化學(xué)式相符(H2C2O4·2H2O、NaCl);2.試劑純度>99.9%;3.穩(wěn)定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有下列幾類(lèi)：1.酸堿滴定法中常用的鄰苯二甲酸氫鉀，草酸，碘酸氫鉀，碳酸和硼砂等。2.配位滴定法中常用Cu，Zn，Pb等金屬，有時(shí)也用碳酸鈣，氧化鎂等。3.沉淀滴定法中應(yīng)用最廣的銀量法，基準(zhǔn)物為NaCl或KCl。4.氧化還原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等純金屬。實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類(lèi)級(jí)別1級(jí)2級(jí)3級(jí)生化試劑中文名優(yōu)級(jí)純

分析純

化學(xué)純英文標(biāo)志

GR

AR

CP

BR標(biāo)簽顏色綠

紅

藍(lán)

咖啡色注意標(biāo)準(zhǔn)試劑、高純?cè)噭?、?zhuān)用試劑的區(qū)別二.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:

標(biāo)準(zhǔn)溶液具有準(zhǔn)確的濃度。配制方法有兩種：1.直接法準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后定量的轉(zhuǎn)移至容量瓶中，沖釋到刻度，根據(jù)稱(chēng)取物質(zhì)的量和容量瓶的體積計(jì)算鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。

直接配制：K2Cr2O7、KBrO32.標(biāo)定法先稱(chēng)取一定量試劑配成接近所需濃度的溶液，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度。這種操作叫做標(biāo)定。標(biāo)定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-2.3基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液三、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法1.物質(zhì)的量濃度簡(jiǎn)稱(chēng)濃度。物質(zhì)B的濃度cB是指單位體積溶液含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB，即

cB(mol/L)=nB(mol)/V(L)或

cB(mmol/mL)=nB(mmol)/V(mL)式中V為溶液的體積。物質(zhì)的量n和質(zhì)量m的關(guān)系為

n(mol)=m(g)/M(g/mol)式中M為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。2.3基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液2.4活度、活度系數(shù)和平衡常數(shù)一、離子的活度和活度系數(shù)在理想溶液中離子或分子的活度和濃度是相同的。但實(shí)際上大部分溶液是非理想的，特別是電解質(zhì)溶液，在離子或分子的活度和濃度之間存在著差別。A的活度aA和濃度[A]之間的關(guān)系如下式所示

aA＝Υ

A[A]式中Υ

A稱(chēng)為A的活度系數(shù)，在無(wú)限稀釋的情況下ΥA→1,aA→[A]；隨著溶液濃度的增加,ΥA<1,aA<[A].

活度系數(shù)是衡量實(shí)際溶液和理想溶液之間偏差大小根據(jù)化學(xué)平衡原理

K0＝aCaD/aAaB式中K0稱(chēng)為活度常數(shù)，又稱(chēng)熱力學(xué)常數(shù)，與溫度有關(guān)。在分析化學(xué)中，用到的是各組分的濃度。若用濃度表示上述平衡關(guān)系，得到的是濃度常數(shù)Kc（常簡(jiǎn)寫(xiě)為K）

Kc＝[C][D]/[A][B]Kc與K0的關(guān)系是

Kc＝[C][D]/[A][B]＝K0·Υ

A·Υ

B/Υ

C·Υ

D可見(jiàn)濃度系數(shù)不僅與溫度有關(guān)，還與溶液中離子強(qiáng)度有關(guān)。只有溫度和離子強(qiáng)度一定時(shí)，濃度常數(shù)才是一常數(shù)。2.4活度、活度系數(shù)和平衡常數(shù)2.5滴定分析中的計(jì)算國(guó)際單位制（SI）的基本單位（7個(gè)）：長(zhǎng)度(l)－米(m)

質(zhì)量(m)

－千克（kg）時(shí)間(t)－秒(s)電流強(qiáng)度(i)－安培(A)熱力學(xué)溫度單位(T)－開(kāi)爾文(K)物質(zhì)的量(n)－摩爾(mol)光強(qiáng)度單位(I)－坎德拉(cd)物理量符號(hào)為斜體,單位符號(hào)為正體分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量:n

(mol、mmol)摩爾質(zhì)量:M(g·mol-1)物質(zhì)的量濃度:c(mol·L-1)質(zhì)量:m(g、mg)體積:V(L、mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù):w(%)質(zhì)量濃度:(g·mL-1

、mg·mL-1)相對(duì)分子量:Mr

相對(duì)原子量:Ar必須指明基本單元2.5滴定分析中的計(jì)算一、標(biāo)定及滴定計(jì)算

方法一:等物質(zhì)的量規(guī)則

ZA和ZB分別為A物質(zhì)和B物質(zhì)在反應(yīng)中的得失質(zhì)子數(shù)或得失電子數(shù)。2.5滴定分析中的計(jì)算例如2.2H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4

的基本單元:

NaOH的基本單元:NaOH等物質(zhì)的量規(guī)則:2.5滴定分析中的計(jì)算

例2.3

以K2Cr2O7為基準(zhǔn)物質(zhì),采用析出I2的方法標(biāo)定0.020mol·L-1Na2S2O3溶液的濃度,需稱(chēng)多少克K2Cr2O7?如何做才能使稱(chēng)量誤差不大于0.1%?

n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)+6e-2eCr2O72-

2Cr3+

2S2O32-

S4O62-解:

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-m(K2Cr2O7)=n(K2Cr2O7)·M(K2Cr2O7)=c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(K2Cr2O7)=0.020×0.025×294.18/6=0.025(g)（?）如何配制才能使稱(chēng)量誤差≤0.1%?欲標(biāo)定0.10mol·L-1NaOH:

若用H2C2O4·2H2O

約0.15g應(yīng)稱(chēng)大樣若用KHC8H4O4

約0.5g稱(chēng)小樣為好(?)比較“稱(chēng)大樣”、“稱(chēng)小樣”兩種方法的優(yōu)劣方法二:換算因數(shù)法Ca2++C2O42-CaC2O4(s)H2C2O4

1Ca2+1H2C2O4