滴定分析法概論

第四章滴定分析概論第四章滴定分析概論#第四章滴定分析概論§4.1概述定量分析的任務(wù)是測(cè)定物質(zhì)中組分的含量。定量分析的分析方法有滴定分析法、重量分析法和儀器分析法等。一、定量分析的一般要求根據(jù)定量分析的任務(wù)和特點(diǎn)，定量分析的一般要求是：1、測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度高是定量分析的最基本要求。對(duì)于常量組分（三）一般要求測(cè)定誤差不超過(guò)對(duì)于半微量組分（1~%10）%對(duì)于微量組分（0.0~1）%2、測(cè)定結(jié)果應(yīng)具有代表性測(cè)定所用試樣只是待測(cè)物質(zhì)中的很小部分，這些少量物質(zhì)稱為分析試樣或樣品。3、分析方法應(yīng)可靠和可行4、分析結(jié)果應(yīng)正確計(jì)算和合理報(bào)告（1）、被測(cè)組分的化學(xué)表示形式以被測(cè)組分實(shí)際存在形式表示。如測(cè)得食鹽試樣中含量后，以 表示分析結(jié)果。以氧化物或元素形式表示（實(shí)際存在形式不清楚）如硅酸鹽水泥Fe、Al、Ca、Mg含量常以FeO、AlO、CaO、MgO的含量表示。分析鐵礦石以Fe%或FeO%表示。23 23 23金屬材料和有機(jī)分析中，常以元素形式（如Fe、nn）的含量表示。電解質(zhì)溶液的分析，以所存在的離子形式表示含量。（2）、被測(cè)組分含量的表示方法固體試樣常量組分常以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示W(wǎng)=mBms微量組分以從g-g-1或（10-6）,ng-g-1（10-9）,pg-g-1（10-12）表示。液體試樣①物質(zhì)的量濃度：%單位?②質(zhì)量摩爾濃度：?jiǎn)挝? 溶劑的質(zhì)量③質(zhì)量分?jǐn)?shù)：待測(cè)組分的質(zhì)量除以試樣的質(zhì)量，即mm。B'試樣④體積分?jǐn)?shù)：v；v表示。B:試液⑤摩爾分?jǐn)?shù)：待測(cè)組分的物質(zhì)的量除以試液的物質(zhì)的量，量鋼為即n『nB：試液⑥質(zhì)量濃度：常以mg-Lt、從g-L-i或從g-mL-i、ng-mL-i、pg-mL-i等表示。對(duì)于極稀的水溶液，視其密度為1此時(shí)mg-L-1(或從g-mL-1)，與mg-kg-1(從g?g-1)在數(shù)值上相等，但概念不同。(3)、分析結(jié)果的數(shù)據(jù)表示應(yīng)符合有效數(shù)字規(guī)則，分析結(jié)果的有效數(shù)字，其位數(shù)要與測(cè)定方法和儀器的準(zhǔn)確度一致。不僅要表明數(shù)值的大小，還應(yīng)該反映出測(cè)定的準(zhǔn)確度、精密度以及測(cè)定次數(shù)。通過(guò)一組測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)反映該樣本所代表的總體時(shí)采用置信區(qū)間是表示分析結(jié)果的方式之一。如堿灰中的總堿量，分析結(jié)果報(bào)15為0.02)%Nao2W=(40.15±0.02)%或W=0.4015土0.0002Nao Nao22或W =0.4015±0.0002Nao二、2滴定分析法概述1、滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求(1)反應(yīng)定量的完成，這是定量計(jì)算的基礎(chǔ).反應(yīng)按反應(yīng)方程進(jìn)行，反應(yīng)定量，無(wú)副反應(yīng)。(2)反應(yīng)速度快。(3)能用簡(jiǎn)便方法確定終點(diǎn)。若反應(yīng)不能完全符合上述要求，可以采用間接滴定法2、滴定方式(1)直接滴定(2)返滴定法當(dāng)被測(cè)組分與滴定劑反應(yīng)較慢或被測(cè)組分為固體時(shí)，加入滴定劑后不能立即完成，可先準(zhǔn)確地加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液(滴定劑)，待反應(yīng)完成后，再用另一標(biāo)液或滴定劑滴定剩余的標(biāo)液。有時(shí)無(wú)合適的指示劑也可用返滴定法。例稱取 COCO試樣，溶解于 mol?L-1的Hcl溶液中，待反應(yīng)完全后，3用0.2000mol?L-iNaOH返滴定過(guò)量的HCL溶液，用去 ，問(wèn)W多少？caco3解：有關(guān)反應(yīng)式：CaCO+HCl=CcCl+HO+COT3 22 2HCl(余)+NaOH=NaCl+HO2W =1(CV-CV )MCaCO3■■二=0.9868=98.68%CaCO2HClHClNaOHNaOH /m()置換滴定法 ,先用適當(dāng)試劑與待測(cè)組分反應(yīng)，使其定量地置換為另一種物質(zhì)，再用標(biāo)液滴定這種物質(zhì)。如Ag+的滴定。Ag+與EDTA的絡(luò)合物不夠穩(wěn)定，可在試液中加入過(guò)量的Ni(CN)2一：42Ag++Ni(CN)2-=2Ag(CN)-+Ni2+42用EDTA滴定量指出的Ni2+,從而求得Ag+的含量。(4)間接滴定法不能與滴定劑直接起反應(yīng)的物質(zhì)，有時(shí)可以通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法間接進(jìn)行測(cè)定。如測(cè)。乂-,加入一定量并過(guò)量的Ni2+使形成Ni(CN)2-,從而測(cè)定過(guò)量的Ni2+。4三、滴定分析法的術(shù)語(yǔ)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：當(dāng)?shù)渭拥牡味▌┡c被測(cè)組分定量反應(yīng)完全時(shí),也就是當(dāng)兩者的物質(zhì)的量正好符合化學(xué)反應(yīng)方程式中的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí),稱為滴定達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，這一狀態(tài)也就稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，簡(jiǎn)稱計(jì)量點(diǎn)，用符號(hào)表示。滴定終點(diǎn)：當(dāng)?shù)味ㄖ劣?jì)量點(diǎn)時(shí),往往沒(méi)有任何外觀可被察覺(jué),因此在實(shí)際滴定中,一般是借助某種隨滴定反應(yīng)而產(chǎn)生顏色變化的試劑來(lái)判斷是否達(dá)到了，當(dāng)指示劑顏色發(fā)生變化時(shí)，停止滴定。指示劑的變色點(diǎn)就稱為滴定終點(diǎn)，用符號(hào)表示。滴定分析方法：根據(jù)所用的化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型不同,可將滴定分析法分為酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法。標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶：已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液?！?.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度表示方法一、物質(zhì)的量濃度cB單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。TOC\o"1-5"\h\zn/ mc=b,\7 n=-bbVV BMB B單位c為mol?m-3,由于太小，一般用mol-dm-3(mol-L-i)。我國(guó)將此列為表示B溶液的濃度的法定計(jì)量單位。例 已知硫酸密度為1.84g.mL-i，其中HSO的含量為 ，求每升硫酸中含有的24

n、n 、及其c和cH2SO41H2SO4 H2SO41H2SO422解：nH2SO4 HSnH2SO4 HSO2 4MH2SO41.84grX1000mL義0.95 mL :17.8mol98.08g7

molnhsoa224mHSO-1.84X1000X0.95/ —356molM24— /49.04-35.6molH2SO4cH2SO4n=V2SO4=17.8mol?LriHSO24二、滴定度與 標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)拇郎y(cè)組分的質(zhì)量（）［液，待測(cè)組分，單位g.mL-1或mg?mL-1。如：T -0.005682g；mL表示1mLKMnO相當(dāng)于0.005682gFe，即1molKMnO標(biāo)液能KM"O4Fe ' 4 4把0.05682gFe2+氧化成Fe3+，被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量m-T-V 。標(biāo)液TA%滴定度有時(shí)也用標(biāo)液相當(dāng)于被測(cè)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（）來(lái)表示。如TH2soj"〃。-2.69%?mL-1則表明固定試樣為某一質(zhì)量時(shí)，滴定中消耗1.00molHSO，/NaOH% 2 4就可以中和試樣中的三、c與T之間的換算如何把換算成c？aA+bBocC+dDan———AbnBn—上A- 而m—TVAM ABABAn-TVimABAB；A

n=n=cVx10-3

BBBc:mol?L-iBan m Tx103-=f= A =bA^ bn M?cVx10-3 cMB ABB BAbT x103c=---JBA BaMA例 計(jì)算0.02000mol?L-1KCrORO溶液的T ，和T . 。若稱為227 K2%O72-Fe K2Cr。72Fe?4計(jì)算T；Fe和TFO%K2生。7'' K2生"23解：(1)滴定反應(yīng)為CrO2-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7HO27bbTx103/口據(jù)c=?-JBjA 得：BaM

AT=T=ac?Mx10-3=6x0.02000x55.85x10-3=0.00702g?mL-1BA K2Cr2O72T'FebBA 1()3FeO23」T=a-C?M x10-3bB Fe2O33:.T =-x0.02000x159.69x10-3=0.009581g?mL-1K2生qFe2O31()從T/A%和T/A的定義可知：B' B'TATA%=t-x100%B msTFe0.006702T F%=^KCO——=- x100%=6.702%?mL-1k2CR： Ms0.10000.0095810.1000x0.0095810.1000x100%=9.581%?mL-1用標(biāo)準(zhǔn)鐵礦樣來(lái)標(biāo)定KCrO溶液，如稱取含為 的標(biāo)準(zhǔn)鐵礦樣2 27經(jīng)處理后用KCrO溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗KCrO溶液 求T]Fe和2 2 7 2 27 KCrO:Fe%K2JO,解：據(jù)的定義可得:

m mWT;Fe= Fe—=_s-FeK2Cr2O7 V V52.65%x0.100034.50=0.001526g?mLTK2Cr2O7WWWFe%= Fe—K2C2O752.65% =1.526%.52.65%x0.100034.50=0.001526g?mLTK2Cr2O7WWWFe%= Fe—K2C2O752.65% =1.526%.mL-i34.50則cK2Cr2O7例已知T /FeO=aK2C2O723)(華中師0年3考研題)ax1033ax103ax103ax1033MFe2O3MK2Cr2O72MFe2O33MK2Cr2O73molFeO ImoICr02-23U 27cK2CrcK2Cr2O7?其實(shí)可以理解T=agmL即OCrO相當(dāng)于2 27gFeO,那么是多少23―a—―a—mol，又相當(dāng)于多少molCrO2-呢M 27Fe2O3ax1033MFe2O3CrO4二agmL則cCrO4二agmL則cNaOH2ax103、 MH2CrO42ax103ax1032aMNaOH2MK2CrO4Mx103K2CrO42NaOH+HCrO=NaCrO+HO24 422molNaOH「ImolHCrOU2 42an= NaOHMHCrO242ax103c= NaOHMHCrO

24§4.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定一、直接配制法準(zhǔn)確稱量一定量的物質(zhì)，定量溶解，然后并出該溶液的準(zhǔn)確濃度。能直接配制標(biāo)液的物質(zhì)叫基準(zhǔn)物質(zhì)(基準(zhǔn)試劑)。必須具備：()物質(zhì)具有足夠的純度，含量＞ 。其雜質(zhì)含量少到滴定誤差以內(nèi)。(2)物質(zhì)的組成與化學(xué)式完全符合。若含結(jié)晶水，也應(yīng)符合化學(xué)式。(3)穩(wěn)定(4)試劑的摩爾質(zhì)量較大，這樣可以減小稱量誤差。(5)試劑參加反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)按反應(yīng)式定量進(jìn)行，無(wú)副反應(yīng)。常用基準(zhǔn)試劑見(jiàn)表4-。1二、間接法粗略稱取一定物質(zhì)或量取一定量體積溶液，配成近似所需濃度，再用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一標(biāo)液標(biāo)定之。如配制0.1mol?小NaOH溶液，先配成約為0.1mol?L-i溶液，再用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定，計(jì)算出NaOH的準(zhǔn)確濃度。用另一種標(biāo)液標(biāo)定待標(biāo)定溶液的過(guò)程又叫“濃度的比較”。為了提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：（1）標(biāo)定時(shí)應(yīng)平行測(cè)定3~4次，至少2~3次，并要求測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差不大于0.2，d即對(duì)精密度RSD<0.2%。相對(duì)平均偏差d==x100%。rx（2）為減小測(cè)量誤差，稱取的基準(zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少；滴定時(shí)消耗稱液的體積也不應(yīng)太少。滴定分析中，滴定管的讀數(shù)誤差一般視為±0.02mL（未讀數(shù)始讀數(shù)，每次約±0.01mL）。為使讀數(shù)的相對(duì)誤差小于 滴定時(shí)所消耗的滴定劑體積應(yīng)在 以上，若使用 滴定管，則應(yīng)將滴定劑的體積控制在2025mL之間。（）配制和標(biāo)定溶液時(shí)使用的量器，必要時(shí)應(yīng)校正體積，并考慮 的影響。（4）標(biāo)定后的標(biāo)液應(yīng)妥善保存。

表4-1滴定分析常用基準(zhǔn)物質(zhì)基酒物痰干條后的期就干聊條件/T標(biāo)定對(duì)象名祚份子式碳噴氫融 1NhHCCA j270-3(10穰_十水合減酸性1Ma式《270-W酸位在案有Nq ?砒吩中近±G，MRU帝熊糖飽利落濮翻的密閉器皿附酸唉酸氫鉀KHCOsK?cq270-刪賦能二水合耳酸地QQ四Q窿發(fā)空氣干融KAg那天I.甲穰氫伴KH&FLQKHGgHij-nii ；藏篁鎰敕鉀__KjCFjOtJCjCrj1Mli5c還原列一戴酸 _KBtO3孫還原刷班酸哪K10,,KlOj1和還原劑策GiUu集混干爆器中保存還原副三三住二押叫事基溫干博器中保存氧生則草酸鎧N勘QL%7N簿4m氧化劑般酸更CaCjC&CDjnotlTTA鋅 L-!聲1瓶干燥器中保存EDTA羽化群 _Zn3EMJTO-1000ED『A氯化鈉Na0NaClsm-600.如NQ氨化鉀KCIKO54KI-6OOAgNQj硝酸鋰Ag漢化物例選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物，標(biāo)定0.1mol?LNaOH溶液，準(zhǔn)確濃度。今欲把用去

的NaOH溶液體積控制為左右，應(yīng)稱取基準(zhǔn)物多少克？如改用萃取TOC\o"1-5"\h\z(HCro-2HO)作基準(zhǔn)物應(yīng)稱取多少克？24 2解：KHCHO+OH-=KCHO-+HO8448 44 2844/.n =nNaOH KHC8H4O4cVNaOHcVNaOHmKHCHOKHC8H4O4m=cVMKHC8H4O4 NaOHNaOH KHC8H4O4=0.1義m=cVMKHC8H4O4 NaOHNaOH KHC8H4O4HCO+2NaOH=NaCO+2HO224224