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文檔簡介
滴定分析法概論第1頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
④應(yīng)用非常廣泛。滴定分析法(titrimetricdetermination)定義:用滴定管將標準溶液滴加到待測物的溶液中,使之與待測組分發(fā)生化學反應(yīng),通過指示劑指示滴定終點的到達,根據(jù)標準溶液的濃度和所消耗的體積,算出待測組分的含量。滴定分析法的特點:①準確度較高,相對誤差為0.2%左右。②用于常量組分(﹥1%)的分析。③操作簡便、快速、費用低。第2頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
我們在用滴定分析法進行定量分析時,是將被測定物質(zhì)的溶液置于一定的容器(通常為錐形瓶)中,并加入少量適當?shù)闹甘緞?,然后用一種標準溶液通過滴定管逐滴地加到容器里。這樣的操作過程稱為“滴定”。當?shù)稳氲臉藴嗜芤号c被測定的物質(zhì)定量反應(yīng)完全時,也就是兩者的物質(zhì)的量正好符合化學反應(yīng)式所表示的化學計量關(guān)系時,稱反應(yīng)達到了化學計量點(亦稱計量點以sp表示)。計量點一般根據(jù)指示劑的變色來確定。實際上滴定是進行到溶液里的指示劑變色時停止的,停止滴定這一點稱為“滴定終點”或簡稱“終點”。指示劑并不一定正好在計量點時變色。第3頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
滴定終點與計量點不一定恰好相符,它們之間存在著一個很小的差別,由此而造成的分析誤差稱為“滴定誤差”,也叫“終點誤差”,以Et表示。
滴定誤差的大小,決定于滴定反應(yīng)和指示劑的性能及用量。因此,必須選擇適當?shù)闹甘緞┎拍苁沟味ǖ慕K點盡可能地接近計量點。滴定分析法是定量分析中的重要方法之一,此種方法適于百分含量在1%以上各物質(zhì)的測定,有時也可以測定微量組分;該方法的特點是:快速、準確、儀器設(shè)備簡單、操做方便、價廉,可適用于多種化學反應(yīng)類型的測定;分析結(jié)果的準確度較高,一般情況下,其滴定的相對誤差在0.1%左右。所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實用價值。第4頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月二.滴定分析法中的一些基本術(shù)語③化學計量點(stoichiometricpoint
):滴加的標準溶液與待測組分恰好完全反應(yīng)的這一點。①標準溶液(standardsolution):具有準確濃度的溶液,此濃度既是已知的,又是準確的。例:三種溶液的濃度分別標示如下:答:0.1000mol/L。②滴定:將標準溶液用滴定管滴加到待測物的溶液中,使之與待測組分發(fā)生化學反應(yīng)的過程。標準溶液用4位有效數(shù)字表示。30%、0.1mol/L、0.1000mol/L。哪個為標準溶液?第5頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月⑥終點誤差(endpointerror
);理論上化學計量點和滴定終點是一致的,但在實際工作中,二者不一定恰好一致,常有一點差別,由此而引起的誤差為終點誤差,終點誤差屬于系統(tǒng)誤差,其大小取決于指示劑選擇的是否合適。④指示劑(indicator
):在進行滴定分析時,許多物質(zhì)是沒有顏色的,我們無法判斷滴定反應(yīng)是否到達了化學計量點,在實際工作中常常要借助指示劑來完成這一任務(wù),能在化學計量點附近發(fā)生顏色突變的試劑就稱為指示劑。⑤滴定終點(endpoint
):進行滴定分析時,指示劑在化學計量點附近發(fā)生顏色突變,我們停止滴定,這一點稱為滴定終點。第6頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月§2.2
滴定分析法的分類與滴定反應(yīng)的條件Ag+
、CN-
、SCN-、鹵素等。2.2.1
滴定分析法分類(按照化學反應(yīng)分類)(1)酸堿滴定法(中和法):以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)。H+
+OH-
=H2O滴定對象:各種酸、堿。(2)沉淀滴定法(容量沉淀法):以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)。Ag+
+Cl-
=AgC1↓滴定對象:第7頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月具有氧化還原性質(zhì)的物質(zhì)。(3)配位滴定法(絡(luò)合滴定法):以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)。M2++Y4-
=MY2–滴定對象:金屬離子。(4)氧化還原滴定法:以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)。MnO4-
+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O滴定對象:第8頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2.2滴定反應(yīng)應(yīng)具備的條件
(有副反應(yīng),不可用于滴定反應(yīng))1.反應(yīng)必須定量地完成。
標準液與被測物要按二者的化學反應(yīng)方程式進行,沒有副反應(yīng),并且反應(yīng)要完全(﹥99.9%)。這是定量反應(yīng)的基礎(chǔ)。如:HCl+NaOH=NaCl+H2O
(無副反應(yīng),可用于滴定反應(yīng))Cr2O72-+S2O32-=S4O62-(SO42-)+Cr3++H2O第9頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月滿足上述條件的反應(yīng),可用直接滴定法進行滴定。2.反應(yīng)速度要快。
反應(yīng)要能迅速的完成,對于反應(yīng)速度較慢的反應(yīng),要能采取措施,提高反應(yīng)的速度。例:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O該反應(yīng)在室溫下反應(yīng)速度很慢,將溫度加熱到75~85℃,反應(yīng)可迅速完成。3.能有一定的方法確定滴定終點。利用指示劑或儀器來判斷反應(yīng)的化學計量點。第10頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月2.2.3
滴定反應(yīng)按滴定方式分類:
Y4-(剩余)+Zn2+(標準液)→ZnY
1.直接滴定法:用標準溶液直接滴加到被測溶液中進行滴定。(需要滿足上述三個條件)2.返滴定法:當被測物質(zhì)與標準溶液反應(yīng)速度慢,或待測組分為固體,反應(yīng)不能立即完成時,可采用返滴定法進行滴定。
具體方法為:首先定量加入過量的標準溶液,使之與被測物反應(yīng),待反應(yīng)完全后,再用另一種標準溶液滴定溶液中剩余的滴定液。如:Al3++EDTA(定量過量)→AlY+Y4-(剩余)第11頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月I2
+2S2O32-=S4O62-+2I-
3.置換滴定法:
對于沒有定量關(guān)系或伴有副反應(yīng)的化學反應(yīng),可采用置換滴定法進行滴定。具體方法為:
先用適當?shù)脑噭┡c待測物反應(yīng),使之轉(zhuǎn)換成一種能被定量滴定的物質(zhì),然后再用適當?shù)牡味▌┻M行滴定。例:Cr2O72-+S2O32-=S4O62-(SO42-)+Cr3++H2OCr2O72-+6I-
(過量)+14H+=2Cr3++3I2+7H2O(副反應(yīng))第12頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O4.間接滴定法:
對于不能與滴定劑發(fā)生化學反應(yīng)的物質(zhì),可以利用另外的化學反應(yīng),間接地進行滴定。例:Ca2+本身不具有氧化還原性質(zhì),不能與KMnO4發(fā)生反應(yīng),為了利用KMnO4滴定Ca2+,可采取如下的方法。Ca2++C2O42-→CaC2O4↓→過濾+H2SO4→H2C2O4第13頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
§
2-2標準溶液濃度的表示方法所謂標準溶液,就是指已知準確濃度的溶液。在滴定分析中,不論采取何種滴定方法,都離不開標準溶液,否則就無法計算分析結(jié)果。一、物質(zhì)的量濃度
物質(zhì)的量濃度,是指體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,以符號cB表示,即cB=nB/V
式中:V表示溶液的體積;nB為溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,B代表溶質(zhì)的化學式。在國際單位制中nB的SI單位是mol,V的SI單位是m3。物質(zhì)的量濃度(簡稱為濃度)cB的SI單位是mol·m-3。這個單位太小,使用不便,實用的是它的倍數(shù)單位mol·dm-3或mol·L-1。1mol·L-1=l000mol·m-3。第14頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
若該系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目與0.012kgC12的原子數(shù)目相等,則此物質(zhì)的量就是1摩爾;若該系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目與0.018kgC12的原子數(shù)目相等,則此物質(zhì)的量就是1.5摩爾;……,以此類推。摩爾定義:
摩爾是一個系統(tǒng)的物質(zhì)的量,它與系統(tǒng)中所包含的基本單元的數(shù)目成正比。
基本單元可以是分子,原子,離子,電子,及其它粒子,也可以是這些粒子的某種特定組合。第15頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
如:物質(zhì)B在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的質(zhì)子數(shù)或得失的電子數(shù)為b時基本單元應(yīng)選擇為基本單元的選擇分為兩種情況:1.
以分子,原子,離子等作為基本單元,即以參加化學反應(yīng)的物質(zhì)本身作為基本單元。如:NaOH,H2SO4,KMnO42.以這些粒子的某種特定組合作為基本單元。
根據(jù)某物質(zhì)在化學反應(yīng)中的“質(zhì)子轉(zhuǎn)移數(shù)”(酸堿反應(yīng))、“電子得失數(shù)”(氧化還原反應(yīng))或反應(yīng)中的計量關(guān)系來確定基本單元。
通常選取轉(zhuǎn)移一個“質(zhì)子”或得失一個“電子”的特定組合作為基本單元。第16頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月例:H2SO4參加酸堿反應(yīng)時基本單元可選擇為H2SO4或H2SO4在反應(yīng)中可轉(zhuǎn)移2個質(zhì)子KMnO4參加氧化還原反應(yīng)時基本單元可選擇為KMnO4或KMnO4在反應(yīng)中可轉(zhuǎn)移5個電子第17頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
同樣質(zhì)量的物質(zhì),其物質(zhì)的量(n
)隨所選擇的基本單元不同而不同,轉(zhuǎn)換關(guān)系式為:———②———③———④使用n、c、M
等必須注明基本單元———⑤※第18頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月滴定度例:測定鐵的KMnO4標準溶液,其滴定度可表示為:或lmLKMnO4
標準溶液相當于0.005682g鐵,1mL的KMnO4標準溶液能把0.005682gFe2+氧化為Fe3+。
如果:——每毫升標準溶液相當于待測組分的質(zhì)量。表示法:T待測物/標準溶液單位:g·mL-1表示:滴定度適用于工業(yè)生產(chǎn)中批量分析:m(Fe)
=T·V。g·mL-1第19頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
生產(chǎn)單位常采用的滴定度是指(1)每毫升標準溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)量。例如,TNaOH=0.04000g·mL-1,表示每1mLNaOH溶液中含有0.04000gNaOH。(2)在例行分析中,常用一種標準溶液測定同一物質(zhì)時,滴定度又指每毫升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量。常以TM1/M2表示。M1是標準溶液中溶質(zhì)的分子式,M2是被測物質(zhì)的分子式。例如每毫升H2SO4標準溶液恰能與0.04000gNaOH反應(yīng),則此H2SO4溶液的滴定度是TH2SO4/NaOH=0.04000g·mL-1。第20頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
知道了滴定度,再乘以滴定中用去的標準溶液的體積,就可以直接得到被測物質(zhì)的含量。如用TH2SO4/NaOH
=0.04000g·mL-1的H2SO4標準溶液滴定燒堿溶液,設(shè)滴定時用去32.00毫升,則此試樣中NaOH的質(zhì)量為:
VH2SO4×TH2SO4/NaOH
=32.00g·mL-1×0.04000g·mL-1
=1.280g
(3)有時如果固定分析試樣的重量,那么滴定度也可直接表示每毫升標準溶液相當于被測物質(zhì)的百分含量。例如,TH2SO4/NaOH=2.69%,表示當試樣的質(zhì)量固定時,每毫升H2SO4標準溶液相當于試樣中NaOH的含量為2.69%。
第21頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
測定時,如用去H2SO4標準溶液l0.50mL,則該試樣中NaOH的含量為:
wNaOH
=VH2SO4×TH2SO4/NaOH
=10.50×2.69%=28.24%這種濃度表示方法,對于工廠等生產(chǎn)單位來講,由于經(jīng)常分析同一種樣品,所以能省去很大計算,很快就可以得出分析結(jié)果,使用起來非常方便。第22頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月標準溶液濃度C與滴定度T之間關(guān)系
aA+bB=cC+dD
設(shè):A
為被測組分,B
為標準溶液;反應(yīng)式如下:當VB=1mL時,mA=TA/B
,代入上式第23頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月例題:H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O求0.1000mol·L-1NaOH標準液對H2C2O4的滴定度。解:NaOH與H2C2O4的反應(yīng)為:第24頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月§2-3標準溶液的配制和濃度的標定一、
直接配制法準確稱取一定質(zhì)量的物質(zhì),溶解于適量水后移入容量瓶,用水稀至刻度,然后根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可算出該標準溶液的準確濃度。許多化學試劑由于不純和不易提純,或在空氣中不穩(wěn)定(如易吸收水分)等原因,不能用直接法配制標準溶液,只有具備下列條件的化學試劑,才能用直接配制法。第25頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月4.最好有比較大的摩爾質(zhì)量(不是必備條件)只有基準物質(zhì)可以采用直接法配制標準溶液。基準物質(zhì)應(yīng)具備的條件:1.物質(zhì)必須具有足夠的純度,即含量≥99.9%;2.物質(zhì)的組成與化學式應(yīng)完全符合;3.試劑在一般情況下應(yīng)比較穩(wěn)定。第26頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
1.在空氣中要穩(wěn)定。例如加熱干燥時不分解,稱量時不吸濕,不吸收空氣中的CO2,不被空氣氧化等。
2.純度較高(一般要求純度在99.9%以上),雜質(zhì)含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。
3.實際組成應(yīng)與化學式完全符合。若含結(jié)晶水時,如硼砂Na2B4O7·10H2O,其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學式符合。
4.試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量。因為摩爾質(zhì)量越大,稱取的量就越多,稱量誤差就可相應(yīng)的減少。凡是符含上述條件的物質(zhì),在分析化學上稱為“基準物質(zhì)”或稱“基準試劑”。凡是基準試劑,都可以用來直接配成標準溶液。第27頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
二、
間接配制法
間接配制法也叫標定法。許多化學試劑是不符含上述條件的,如NaOH,它很容易吸收空氣中的CO2和水分,因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量;鹽酸(除恒沸溶液外),也很難知道其中HCl的準確含量;KMnO4、Na2S2O3等均不易提純,且見光易分解,均不宜用直接法配成標準溶液,而要用標定法。即先配成接近所需濃度的溶液,然后再用基準物質(zhì)或用另一種物質(zhì)的標準溶液來測定它的準確濃度。這種利用基準物質(zhì)(或用已知準確濃度的溶液)來確定標準溶液濃度的操作過程,稱為“標定”或稱“標化”。第28頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
標定標準溶液的方法有二:
(一)用基準物質(zhì)標定
稱取一定量的基準物質(zhì),溶解后用待標定的溶液滴定,然后根據(jù)基準物質(zhì)的質(zhì)量及待標定溶液所消耗的體積,即可算出該溶液的準確濃度。大多數(shù)標準溶液是通過標定的方法測定其準確濃度的。
第29頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月1.粗配:先配制成與所需濃度相近的濃度
不是基準物質(zhì)的物質(zhì)都要采用間接法配制標準溶液。
分析化學中的大部分標準溶液都是采用間接法配制的。具體步驟:第30頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月②將基準物溶解后,用粗配的標準溶液滴定。由基準物質(zhì)量和滴定液體積計算之采用基準物或已知準確濃度的標準溶液來滴定出粗配溶液的準確濃度。2.標定:①用分析天平準確稱取一定量的基準物;3.確定濃度
步驟:第31頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月標定所用的基準物應(yīng)滿足以下條件:(1)反應(yīng)定量完成(2)反應(yīng)速率快(3)有比較簡便的方法確定反應(yīng)終點(4)具有較大的摩爾質(zhì)量為什么?如:標定NaOH的基準物鄰苯二甲酸氫鉀?草酸?第32頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
(二)與標準溶液進行比較準確吸取一定量的待標定溶液,用巳知準確濃度的標準溶液滴定;或者準確吸取一定量的已知準確濃度的標準溶液,用待標定溶液滴定。根據(jù)兩種溶液所消耗的毫升數(shù)及標準溶液的濃度,就可計算出待標定溶液的準確濃度。這種用標準溶液來測定待標定溶液準確濃度的操作過程稱為“比較”。顯然,這種方法不及直接標定的方法好,因為標準溶液的濃度不準確就會直按影響待標定溶液濃度的準確性。因此,標定時應(yīng)盡量采用直接標定法。第33頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
標定時,不論采用那種方法應(yīng)注意以下幾點:
1.一般要求應(yīng)平行測定3~4次,至少2~3次,相對偏差要求不大于0.2%。
2.為了減小測量誤差,稱取基準物質(zhì)的量不應(yīng)太少;滴定時消耗標準溶液的體積也不應(yīng)太小。
3.配制和標定溶液時用的量器(如滴定管、移液管和容量瓶等),必要時需進行校正。
4.標定后的標準溶液應(yīng)妥善保存。第34頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
§2-4滴定分析的計算
滴定分析法中通常要涉及到一系列的計算問題,現(xiàn)分別討論如下:
一、滴定分析計算的根據(jù)和常用公式
滴定分析就是用標準溶液去滴定被測物質(zhì)的溶液,按照反應(yīng)物之間是按化學計量關(guān)系相互作用的原理,當?shù)味ǖ接嬃奎c,化學方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比就是反應(yīng)中各物質(zhì)相互作用的物質(zhì)的量的比。第35頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
aA+bB(滴定劑)=
cC+dDnA:nB=a:bnA=nB×(a/b)設(shè)體積為VA的被滴定物質(zhì)的溶液其濃度為cA,在化學計量點時用去濃度為cB的的滴定劑體積為VB。則:
nA=cT×VT×a/b或
cA×VA=cB×VB×a/b如果已知cB
、VB
、VA,則可求出cA
cA=(a/b)cB×VB/VA或
mA=(a/b)cB×VB×MA
通常在滴定時,體積以mL為單位來計量,運算時要化為L,即
mA=(cB×VB/1000)×a/b×MA
第36頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
二、滴定分析法有關(guān)計算(一)標準溶液的配制(直接法)、稀釋與增濃基本公式:cA×VA=cB×VB
;mB=MB×cB×VB/1000例1已知濃鹽酸的密度為1.19g/mL,其中HCl含量約為37%。計算(1)每升濃鹽酸中所含HCl的物質(zhì)的量濃度;(2)欲配制濃度為0.10mol/L的稀鹽酸500mL,需量取上述濃鹽酸多少毫升?解:(1)nHCll=(m/M)HCl=1.19×1000×0.37/36.46=
12mol
cHCl=nHCl/VHCl=(m/M)HCl/VHCl
=(1.19×1000×0.37/36.46)/1.0=
12mol/L(2)(cV)HCl=(c’V’)HCl
得:
VHCl=(c’V’)HCl/VHCl=0.10×500/12=
4.2mL
第37頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
例2在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/L的KMnO4溶液滴定某草酸鈉溶液,如欲兩者消耗的體積相等,則草酸鈉溶液的濃度為多少?若需配制該溶液100.0mL,應(yīng)稱取草酸鈉多少克?解:5C2O42-+2MnO4-+16H+
=
10CO2+2Mn2++8H2O
因此
n(Na2C2O4)=(5/2)n(KMnO4)
(cV)(Na2C2O4)=(5/2)(cV)(KMnO4)根據(jù)題意,有V(Na2C2O4)=V(KMnO4),則
c(Na2C2O4)=(5/2)c(KMnO4)=2.5×0.0212=0.05030mol/L
m(Na2C2O4)=(cVM)(Na2C2O4)=0.05030×100.0×134.00/1000=0.6740
g第38頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
(二)標定溶液濃度的有關(guān)計算
基本公式
例3
用Na2B4O7·10H2O標定HCl溶液的濃度,稱取0.4806g硼砂,滴定至終點時消耗HCl溶液25.20mL,計算HCl溶液的濃度。解:Na2B4O7+2HCl+5H2O=
4H3BO3+2NaCl
n(Na2B4O7)=(1/2)n(HCl)(m/M)(Na2B4O7)=(1/2)(cV)(HCl)c(HCl)=0.1000mol/L第39頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
例4
要求在標定時用去0.20mol/LNaOH溶液20~25mL,問應(yīng)稱取基準試劑鄰苯二甲酸氯鉀(KHP)多少克?如果改用二水草酸作基準物質(zhì),又應(yīng)稱取多少?解:n(KHP)
=n(NaOH)n(H2C2O4·2H2O)=(1/2)n(NaOH)
由此可計算得:需KHP稱量范圍為:0.80~1.0g,需二水草酸稱量范圍為:0.26~0.32g。第40頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
(三)物質(zhì)的量濃度與滴定度間的換算
滴定度是指每毫升標準溶液所含溶質(zhì)的質(zhì)量,所以TA×1000為1L標準溶液中所含某溶質(zhì)的質(zhì)量,此值再除以某溶質(zhì)(A)的“摩爾質(zhì)量(MA)”即得物質(zhì)的量濃度。即
TA
×1000/MA=cA
或
TA=cA×MA/1000
例5
設(shè)HCl標準溶液的濃度為0.1919mol/L,試計算此標準溶液的滴定度為多少?解:THCl=0.1919×36.46/1000=0.006997g/mL
第41頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
例6
試計算0.02000mol/LK2Cr2O7溶液對Fe和Fe2O3的滴定度。
解:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2Oc(K2Cr2O7)/1000=(1/6)TK2Cr2O7/Fe/MFeTK2Cr2O7/Fe=c(K2Cr2O7)×MFe×6/1000=0.006702g/mL
同理可得:
c(K2Cr2O7)/1000=(1/3)TK2Cr2O7/Fe2O3/MFe2O3TK2Cr2O7/Fe2O3=c(K2Cr2O7)×MFe2O3×3/1000=0.009581g/mL第42頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月
(四)被測物質(zhì)的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)的計算
基本公式
mA=(a/b)cBVBMBWA=mA/ma
例7K2Cr2O4標準溶液的TK2Cr2O7/Fe=0.01117g/mL。測定0.5000g含鐵試樣時,用去該標準溶液24.64mL。計算TK2Cr2O7/Fe2O3和試樣中Fe2O3的質(zhì)量分數(shù)。解:TK2Cr2O7/Fe2O3=TK2Cr2O7/Fe×MFe2O3/2MFe
=0.01117×159.69/2*55.85=0.01597g/mLw
Fe2O3=mFe2O3/ms
=0.01597×24.64/0.5000=0.7870
第43頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月§2.5
滴定分析結(jié)果的計算
※
當?shù)味ǖ竭_化學計量點時,反應(yīng)物的物質(zhì)的量(n)之間的關(guān)系恰好符合其化學反應(yīng)式所表示的化學計量關(guān)系。滴定分析結(jié)果的計算,與選取的基本單元有關(guān)
對于反應(yīng)物來說,選取的基本單元不同,計算方法也不同。一、選取分子、離子或原子作為反應(yīng)物的基本單元計算的依據(jù)為:第44頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月設(shè):A
為被測組分,B
為標準溶液;反應(yīng)式如下:
aA+bB=cC+dD
nA:nB=a:b
或滴定分析結(jié)果的計算最基本公式
A與B反應(yīng)完全后,其物質(zhì)的量(n)之間的關(guān)系符合化學反應(yīng)方程式的化學計量關(guān)系,即:※另一方法:交叉相乘積相等第45頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2
1.用基準物標定標準溶液的濃度通式為:例:用基準物Na2CO3標定HCl的濃度第46頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月2.用標準溶液標定另一標準溶液的濃度(濃度的比較)
aA+bB=cC+dD
通式為:第47頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月3.溶液稀釋的計算計算依據(jù):稀釋前后物質(zhì)的量(n)不變即:4.對于在間接滴定法中涉及到兩個或兩個以上的反應(yīng),計算時要從所有的反應(yīng)式中找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間的關(guān)系,然后計算。通式為:第48頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月BrO3-→
3I2→6S2O32-即:例:以KBrO3為基準物標定Na2S2O3溶液的濃度。解:BrO3-+6I-+6H+=3I2+3H2O+Br-
(1)I2+2S2O32-=2I-
+S4O62-
(2)相互關(guān)系:第49頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月Ca2+
→C2O42-
→2/5MnO4-
例:用KMnO4滴定Ca2+。反應(yīng)式如下:Ca2++C2O42-=CaC2O4↓CaC2O4↓+2H+=H2C2O4+Ca2+5C2O42-+2MnO4-+16H+=Mn2++10CO2+8H2O相互關(guān)系:第50頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月5.被測物百分含量的計算
以上例為例,設(shè)樣品的重量為Gg,則Ca在樣品中的百分含量為:通式為:其中:A為被測物,B為標準溶液,G為樣品的總重量。第51頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月即:
nx=nS二、選取分子、離子或原子等這些粒子的某種特定組合作為反應(yīng)物的基本單元,計算的依據(jù)為:
滴定到達化學計量點時,被測物的物質(zhì)的量(nx)與標準溶液的物質(zhì)的量(nS)相等。第52頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月三、計算示例
m
KHC8H4O4=n
KHC8H4O4·M
KHC8H4O4=nNaOH·M
KHC8H4O4
=cNaOH
VNaOH·M
KHC8H4O4
=0.lmol·L-1×25×10-3L×204.2g·mol-1
0.5g例1:選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準物,標定0.lmol·L-1NaOH溶液的準確濃度。應(yīng)稱取基準物多少克?如改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基準物,應(yīng)稱取多少克?解:以鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)作基準物:KHC8H4O4+OH-
=KC8H4O4-
+H2OnNaOH=n
KHC8H4O4第53頁,課件共60頁,創(chuàng)作于2023年2月以H2C2O4·2H2O作基準物:m
H2C2O4·2H2O=n
H2C2O4·2H2O·M
H2C2O4·2H2O由此可見,采用鄰苯二甲酸氫鉀作基準物可減少稱量上的相對誤差。H2C2O4+2NaOH
=Na2C2O4+2H
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