滴定分析概述

關(guān)于滴定分析概述第1頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

§1.概述一、滴定分析法滴定分析法(titrimetricanalysis)：用已知濃度的標(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(jì)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(jì)算待測物質(zhì)的含量，這種靠滴定的方法，來實(shí)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第2頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三基本概念及術(shù)語1.滴定終點(diǎn)(endpointofthetitration):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(diǎn)到達(dá)的指示信號(hào)，停止滴定，這一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometricpoint)：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(jì)量關(guān)系時(shí)，稱之反應(yīng)到達(dá)了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。第3頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三3.滴定誤差

(endpointerror)

滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)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(jì)量點(diǎn)的達(dá)到，在實(shí)際滴定操作時(shí)，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(jì)量點(diǎn)到達(dá)的信號(hào)，這種輔助試劑稱為指示劑。第4頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三滴定分析法的特點(diǎn)：1）用于常量組分的測定2）儀器簡單、操作簡便3）快速準(zhǔn)確4）應(yīng)用廣泛第5頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求必須具備如下條件：1.反應(yīng)必須定量完成，即待測物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的反應(yīng)要嚴(yán)格按一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行，反應(yīng)定量完成的程度要達(dá)到99.9%以上，這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。

2.反應(yīng)必須迅速完成；對(duì)于速度較慢的反應(yīng)能夠采取加熱、使用催化劑等措施提高反應(yīng)速度。3.必須有適宜的指示劑或其它簡便可靠的方法確定終點(diǎn)。第6頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三分類（按化學(xué)反應(yīng)的類型）

酸堿滴定滴定分析配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定第7頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(一)酸堿滴定法（acid-basetitration）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

主要用于測量酸堿性物質(zhì)的含量第8頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(二)配位滴定法（complexometrictitration）配位滴定法：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Ca2+的含量

Y4-+Ca2+→CaY2-

主要用于測定金屬離子的含量。第9頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(三)氧化還原滴定法（redoxtitration）

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。例：用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Fe2+含量。MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O

主要用于測定氧化、還原性物質(zhì)，以及能與氧化還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的含量。第10頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(四)沉淀滴定法（precipitationtitration）沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Cl-的含量

Ag++Cl-→AgCl↓（白色）常用的是銀量法。第11頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三二、滴定方式

根據(jù)滴定方式的不同滴定分析分為：

1.直接滴定法

2.返滴定法

3.置換滴定法

4.間接滴定法第12頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三1.

直接滴定法凡是能滿足上述（3條件）要求的反應(yīng)，都可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定待測物質(zhì)，即直接滴定法。例如，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液測定NaOH含量，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液測定Mg2+含量都屬于直接滴定法。第13頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三2.

返滴定法

當(dāng)?shù)味ǚ磻?yīng)速率較慢，或反應(yīng)物是固體，或沒有合適的指示劑時(shí)，選用返滴定法。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。這樣的滴定方法稱為返滴定法。第14頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三例如：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)+NaOHNaCl+H2O第15頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三3.

置換滴定法

對(duì)于那些不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)，不能直接滴定被測物質(zhì)，可先加入適當(dāng)試劑與被測物質(zhì)起作用，置換出一定量的另一生成物，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定此生成物，這種滴定方式稱為置換滴定法。第16頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三例如，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，因?yàn)檫@些氧化劑將S2O32-氧化成S4O62-及SO42-等的混合物，反應(yīng)沒有定量關(guān)系，無法計(jì)算。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，就可以算出重鉻酸鉀的含量。Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-2I-+S4O62-第17頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三4.間接滴定法

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(shí)，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-CaC2O4

CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO410CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O第18頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

§2標(biāo)準(zhǔn)溶液

一、試劑與基準(zhǔn)物質(zhì)（一）試劑是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的藥品。一般試劑等級(jí)及標(biāo)志級(jí)別中文名稱英文名稱標(biāo)簽顏色主要用途一級(jí)優(yōu)級(jí)純GR綠精密分析實(shí)驗(yàn)二級(jí)分析純AR紅一般分析實(shí)驗(yàn)三級(jí)化學(xué)純CP藍(lán)一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)生物化生化試劑BR咖啡色生物化學(xué)及學(xué)試劑生物染色劑（染色劑：玫紅色）醫(yī)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)第19頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三（二）基準(zhǔn)物質(zhì)

1.定義：已確定其一種或幾種特性，用于校準(zhǔn)測量工具、評(píng)價(jià)測量方法或測定材料特性量值的物質(zhì)。(能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì))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)。3）試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量誤差。第20頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三二、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。

例如，欲配制0.01000mol/LK2Cr2O7

溶液1升時(shí)，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。第21頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(2)間接配制法：許多物質(zhì)純度達(dá)不到工作基準(zhǔn)試劑的純度要求，或它們?cè)诳諝庵胁环€(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22頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三三、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(hào)C（B）表示

式中m（B）—物質(zhì)B的質(zhì)量，g；

M（B）—物質(zhì)B摩爾質(zhì)量，g/mol；

V—溶液的體積，單位為L，物質(zhì)量濃度單位為mol/l；第23頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(二)滴定度：兩種表示①每ml標(biāo)準(zhǔn)溶液所含溶質(zhì)的克數(shù)表示為：

T溶質(zhì)，單位（g/ml）如，THCl=0.003646g/ml表示1mlHCl溶液有0.003646gHCl②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THCl/NaOH=0.004000g/ml

就是1mlHCl恰能與0.004000gNaOH完全作用。第24頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三§3滴定分析計(jì)算

一、滴定分析計(jì)算的依據(jù)對(duì)于任一滴定反應(yīng)

tT+aAPT為滴定劑，A為待測物質(zhì)，P為生成物。第25頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三對(duì)于固體物質(zhì)的質(zhì)量mA和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的關(guān)系：

nT=CTVTnA=mA/MA第26頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三當(dāng)以ml為單位計(jì)量，將MA化為MA/1000，單位為g/mmol,則有：根據(jù)滴定度的定義上式可表為：第27頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三(二)滴定分析計(jì)算實(shí)例

1.溶液的稀釋或增濃的計(jì)算例2現(xiàn)有HCl液(0.0976mol/L)4800ml,欲使其濃度為0.1000mol/L，問應(yīng)加入HCl液(0.5000mol/L)多少？解：設(shè)應(yīng)加入HCl液Vml，根據(jù)溶液增濃前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量應(yīng)相當(dāng)，則

0.5000×V+0.0976×4800=0.1000×(4800+V)V=28.80ml第28頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定例3用Na2CO3標(biāo)定0.2mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，若使用25ml滴定管，問應(yīng)稱取基準(zhǔn)Na2CO3多少克？解：2HCl+Na2CO32NaCl+CO2+H2O用分析天平稱量時(shí)一般按±10%為允許的稱量范圍，稱量范圍為0.23±0.23×10%=0.23±0.02g,即0.21~0.25g。第29頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三例4稱取鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)基準(zhǔn)物質(zhì)0.4925克，標(biāo)定NaOH溶液，終點(diǎn)時(shí)用去NaOH溶液23.50ml，求NaOH溶液的濃度。解：NaOH+KHPNaKP+H2On(NaOH)=n(KHP)

C(NaOH)=0.1026mol/L第30頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三例5測定工業(yè)純堿Na2CO3的含量，稱取0.2560克試樣，用0.2000mol/LHCl液滴定，若終點(diǎn)時(shí)消耗HCl液22.93ml，問該HCl液對(duì)Na2CO3的滴定度是多少？計(jì)算試樣中Na2CO3的百分含量。解：2HCl+Na2CO32NaCl+CO2+H2O第31頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三第32頁，講稿共37頁，2023年5月2日，星期三

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Na2S2O3

的摩爾濃度。解：反應(yīng)過程如下：

Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O