分析化學(xué)-第二章-滴定分析法概述

分析化學(xué)(fēnxīhuàxué)-第二章-滴定分析法概述第一頁，共56頁。常用(chánɡyònɡ)滴定分析儀器容量瓶吸量管錐形瓶移液管酸式滴定管燒杯量筒第二頁，共56頁。滴定分析中的體積(tǐjī)測量常用(chánɡyònɡ)容量分析儀器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式)第三頁，共56頁。分析化學(xué)中常用(chánɡyònɡ)的量和單位物質(zhì)的量:n(mol、mmol)摩爾(móěr)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)相對分子量:Mr相對原子量:Ar必須(bìxū)指明根本單元第四頁，共56頁。實(shí)驗(yàn)室常用(chánɡyònɡ)試劑分類級別1級2級3級生化(shēnɡhuà)試劑中文名優(yōu)級純分析純化學(xué)純英文標(biāo)志GRARCPBR標(biāo)簽顏色綠紅藍(lán)咖啡色精密分析一般分析生化(shēnɡhuà)及醫(yī)用化學(xué)注意標(biāo)準(zhǔn)(biāozhǔn)試劑、高純試劑、專用試劑的區(qū)別第五頁，共56頁?！?滴定分析法簡介使用滴定管將一種準(zhǔn)確濃度的試劑溶液〔標(biāo)準(zhǔn)溶液〕滴加到待測物的溶液中，直到待測組分恰好完全反響(fǎnxiǎng)為止，然后根據(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。第六頁，共56頁。滴定(Titration)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作過程。化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(Stoichiometricpoint)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分恰好完全反響之點(diǎn)。指示劑(Indicator)：滴定分析(fēnxī)中能發(fā)生顏色改變而指示終點(diǎn)的試劑終點(diǎn)(Endpoint)：指示劑變色之點(diǎn)。終點(diǎn)誤差(Errorofendpoint)：實(shí)際分析(fēnxī)操作中指示劑變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差異。第七頁，共56頁。簡便、快速，適于常量分析(fēnxī)準(zhǔn)確度高應(yīng)用廣泛第八頁，共56頁。1.3滴定分析法的分類(fēnlèi)以化學(xué)(huàxué)反響為根底的分析方法，稱為化學(xué)(huàxué)分析法(chemicalanalysis)，包括重量分析法和滴定分析法.滴定分析法按照所利用的化學(xué)(huàxué)反響類型不同，可分為以下四種:酸堿滴定法：是以質(zhì)子傳遞反響為根底(gēndǐ)的一種滴定分析法。如酸滴定堿B-:H++B-H沉淀滴定法:是以沉淀反響為根底(gēndǐ)的一種滴定分析法。如銀量法:Ag++Cl-=AgCl(白)第九頁，共56頁。滴定分析法的分類(fēnlèi)絡(luò)合滴定法：是以絡(luò)合反響為根底的一種(yīzhǒnɡ)滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY氧化復(fù)原滴定法：是以氧化復(fù)原反響為根底的一種(yīzhǒnɡ)滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O第十頁，共56頁?！?滴定分析反響的條件(tiáojiàn)和滴定方式1.反響必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系(guānxì)2.反響定量地完成〔99.9%〕3.反響速度要快4.無副反響5.能用比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)第十一頁，共56頁。2.2滴定方式(fāngshì)1.直接(zhíjiē)滴定法〔涉及一個(gè)反響〕完全滿足滴定分析反響的條件可用直接(zhíjiē)滴定法滴定劑與被測物之間的反響式為：aA+bB=cC+dD滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，a摩爾A與b摩爾B作用完全如HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaOH溶液第十二頁，共56頁。2.返滴定法先準(zhǔn)確參加過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反響，待反響完成以后，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(fāngfǎ)。適用于反響較慢或難溶于水的固體試樣如EDTA滴定Al3+、NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定CaCO3第十三頁，共56頁。返滴定法例：Al3++一定過量(guò〃liàng)EDTA標(biāo)液

剩余EDTAZn2+標(biāo)液，EBT返滴定n(EDTA)總-n(EDTA)過量(guò〃liàng)=n(Al)(c·V)(EDTA)總-(c·V)(Zn)=(c·V)(Al)第十四頁，共56頁。返滴定法例：固體CaCO3+一定過量(guò〃liàng)HCl標(biāo)液剩余HCl標(biāo)液NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

返滴定第十五頁，共56頁。返滴定法例:Cl-+一定(yīdìng)過量AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液剩余AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液

返滴定Fe3+指示劑

淡紅色[Fe(SCN)]2+第十六頁，共56頁。3.間接滴定法

通過另外(lìnɡwài)的化學(xué)反響，以滴定法定量進(jìn)行。適用于不能與滴定劑起化學(xué)反響的物質(zhì)。例：Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4

C2O42-KMnO4標(biāo)液間接(jiànjiē)測定第十七頁，共56頁。間接(jiànjiē)滴定法如氧化(yǎnghuà)復(fù)原法測定Pb2+Pb2++CrO42-=PbCrO4

HCl

Cr2O72-Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+＝2Cr3+＋6Fe3++H2O第十八頁，共56頁。4.置換滴定法

先用適當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反響(fǎnxiǎng)，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。適用于無明確定量關(guān)系的反響(fǎnxiǎng)。Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-無定量關(guān)系(guānxì)K2Cr2O7+過量KI定量生成I2Na2S2O3標(biāo)液淀粉指示劑

深藍(lán)色消失第十九頁，共56頁?！?標(biāo)準(zhǔn)溶液3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液配制(pèizhì)1.直接配制(pèizhì)法直接用容量瓶配制(pèizhì)，定容。一般使用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級純。2.間接配制(pèizhì)法〔標(biāo)定法〕標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過(tōngguò)基準(zhǔn)物來確定或用一種濃度的標(biāo)液來確定另一種溶液的濃度方法第二十頁，共56頁。1.直接(zhíjiē)配制法：準(zhǔn)確稱取一定量的工作基準(zhǔn)試劑或純度相當(dāng)?shù)钠渌镔|(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，稀釋至一定體積，根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確濃度。2Cr2O7溶液1升時(shí)，首先在分析天平(fēnxītiānpínɡ)上精確稱取2.9420克K2Cr2O7置于燒杯中，參加適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，再定容即得。第二十一頁，共56頁。配制(pèizhì)0.02000mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250.0mL,求m=?解

m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M=0.02000×0.2500×294.2=1.471(g)通常僅需要溶液濃度為0.02mol·L-1左右,做法是:準(zhǔn)確稱量(chēnɡliànɡ)1.47g(±10%)K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì),于容量瓶中定容,再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：第二十二頁，共56頁?；鶞?zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制(pèizhì)或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶

液的物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)稱量溶解定量轉(zhuǎn)移至容量瓶稀釋至刻度，根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積(tǐjī)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。第二十三頁，共56頁。對基準(zhǔn)物質(zhì)(wùzhì)的要求：(1)物質(zhì)必須具有足夠的純度(99.9%)(2)物質(zhì)組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合(3)穩(wěn)定；(4)具有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量(chēnɡliànɡ)誤差。常用(chánɡyònɡ)的基準(zhǔn)物有：無水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O、CaCO3K2Cr2O7、Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、NaCl第二十四頁，共56頁。許多物質(zhì)純度(chúndù)達(dá)不到工作基準(zhǔn)試劑的純度(chúndù)要求，或它們在空氣中不穩(wěn)定，即粗略地稱取一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液，配制成接近所需濃度的溶液，后用另一標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定。標(biāo)定：用配制溶液滴定基準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)算其準(zhǔn)確濃度的方法稱為標(biāo)定。第二十五頁，共56頁。3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(nóngdù)表示方法1.物質(zhì)量的濃度:單位(dānwèi)體積溶液所含物質(zhì)的量應(yīng)指明根本單元：原子(yuánzǐ)、分子、離子、電子等。式中mB—物質(zhì)B的質(zhì)量，g；MB—物質(zhì)B摩爾質(zhì)量，g/mol；V—溶液的體積，L；物質(zhì)的量濃度單位為mol/L；第二十六頁，共56頁。注意B為一根本單元，B可以是原子、分子、離子及其它根本粒子(lìzǐ)，如C(1/6K2Cr2O7)，C(1/6K2Cr2O7)=6C(K2Cr2O7)以H2SO4作根本單元，為1mol;以1/2H2SO4為根本單元，那么為2mol。1mol所包含的根本單元數(shù)與0.012kgC12的原子數(shù)目相等。

第二十七頁，共56頁。一升溶液中含有9.808克硫酸(liúsuān)，那么一升溶液中含有9.808克硫酸(liúsuān)，那么-,其中硫酸的質(zhì)量(zhìliàng)分?jǐn)?shù)w為0.956。求每升濃硫酸中含有第二十八頁，共56頁。第二十九頁，共56頁。1.1mL標(biāo)準(zhǔn)溶液(róngyè)所含溶質(zhì)的克數(shù),表示為TB，單位〔g/ml〕如，THClHCl溶液(róngyè)有0.003646gHCl被測物質(zhì)B的克數(shù)，表示為：TB/A，如TNaOH/HCl就是1mLHCl恰能與0.004000gNaOH完全作用。2.滴定度第三十頁，共56頁。2.滴定度〔1〕Ts指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液含有(hányǒu)溶質(zhì)的質(zhì)量〔2〕TB/T指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于待測物〔B〕的質(zhì)量(zhìliàng)第三十一頁，共56頁。滴定劑的量濃度(nóngdù)與滴定度的換算例：THCl=0.003001g/mL表示1mLHCl標(biāo)液中含有0.003001gHClTHCl/NaOH=0.003001g/mL表示每消耗(xiāohào)1mLNaOH標(biāo)液可與0.003001gHCl完全反響第三十二頁，共56頁。例：mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鐵含量，其濃度用滴定度表示為：TFe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測定時(shí)，根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可方便快速確定(quèdìng)試樣中鐵的含量：mFe=TFe/KMnO4VKMnO4第三十三頁，共56頁?！?滴定分析(fēnxī)結(jié)果的計(jì)算4.1滴定分析計(jì)算依據(jù)(化學(xué)計(jì)量(jìliàng)數(shù)比規(guī)那么〕SP時(shí)

或

化學(xué)(huàxué)計(jì)量數(shù)之比物質(zhì)的量之比

第三十四頁，共56頁。1.兩種溶液(róngyè)相互作用：2.固體和液體(yètǐ)之間作用：!注：VT單位(dānwèi)為L!注：VT單位為mL注意：化學(xué)反響配平；單位換算第三十五頁，共56頁。每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測物質(zhì)(wùzhì)的質(zhì)量第三十六頁，共56頁。4.待測物百分(bǎifēn)含量的計(jì)算：稱取試樣S克，含待測組分(zǔfèn)B的質(zhì)量為mB克，那么待測組分(zǔfèn)的百分含量為第三十七頁，共56頁?！?滴定分析計(jì)算(jìsuàn)實(shí)例例1：現(xiàn)有0.1200mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液200mL，欲使其濃度稀釋到0.1000mol/L，問要加水多少mL？解：設(shè)應(yīng)加水的體積為VmL，根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)(wùzhì)的量相等的原那么，第三十八頁，共56頁。續(xù)滴定分析(fēnxī)計(jì)算例2：將0.2500gNa2CO3基準(zhǔn)物溶于適量水中后，用0.2mol/L的HCl滴定至終點(diǎn)〔甲基橙〕，問大約(dàyuē)消耗此HCl溶液多少毫升？解：第三十九頁，共56頁。續(xù)滴定分析(fēnxī)計(jì)算例3：假設(shè)TNa2CO3/HCl=0.005300g/mL，試計(jì)算(jìsuàn)HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)量的濃度。解：第四十頁，共56頁。續(xù)滴定分析(fēnxī)計(jì)算例4：TFe/K2Cr2O7=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液(róngyè)21.50毫升，問被滴定溶液(róngyè)中鐵的質(zhì)量？解:第四十一頁，共56頁。續(xù)滴定分析(fēnxī)計(jì)算例5：測定(cèdìng)藥用Na2CO3的含量，稱取試樣0.1230g，溶解后用濃度為0.1006mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗該HCl標(biāo)液23.50mL，求試樣中Na2CO3的百分含量。解：第四十二頁，共56頁。續(xù)滴定分析(fēnxī)計(jì)算例6：精密稱取CaO試樣0.06000g，以HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之TCaO/HCl=0.005600g/mL消耗(xiāohào)HCl溶液10mL，求CaO的百分含量？解：第四十三頁，共56頁。本章(běnzhānɡ)小結(jié)一、滴定分析法簡介1.滴定分析根本術(shù)語2.滴定分析法特點(diǎn)〔1〕簡便(jiǎnbiàn)、快速，適于常量分析〔2〕準(zhǔn)確度高〔3〕應(yīng)用廣泛第四十四頁，共56頁。3.滴定分析法的分類〔1〕酸堿滴定法〔2〕沉淀滴定法〔3〕絡(luò)合滴定〔4〕氧化(yǎnghuà)復(fù)原滴定本章(běnzhānɡ)小結(jié)第四十五頁，共56頁。二、滴定分析反響的條件和滴定方式1.滴定分析反響的條件1.反響必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系(guānxì)2.反響定量地完成〔99.9%〕3.反響速度要快4.無副反響5.能用比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)本章(běnzhānɡ)小結(jié)第四十六頁，共56頁。2.滴定方式〔1〕直接滴定法完全滿足滴定分析反響的條件可用直接滴定法〔2〕返滴定法適用(shìyòng)于反響較慢或難溶于水的固體試樣

本章(běnzhānɡ)小結(jié)第四十七頁，共56頁?！?〕間接滴定法適用于不能與滴定劑起化學(xué)反響的物質(zhì)〔4〕置換滴定法

適用于無明確(míngquè)定量關(guān)系的