滴定分析概述

第三章滴定分析概述滴定分析的特點及分類滴定方式標準溶液滴定分析中的有關(guān)計算

§1滴定分析的特點及分類滴定分析法(titrimetricanalysis)：已知濃度的標準溶液，滴定一定體積的待測溶液，直到化學反應(yīng)按計量關(guān)系作用完為止，然后根據(jù)標準溶液的體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量，這種靠滴定的方法，來實現(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基本概念及術(shù)語1.滴定終點(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等當點到達的指示信號，停止滴定，這一點稱為滴定終點。2.化學計量點(stoichiometricpoint)：當?shù)稳氲臉藴嗜芤旱奈镔|(zhì)的量與待測定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學反應(yīng)式所表示的化學計量關(guān)系時，稱之反應(yīng)到達了化學計量點。3.滴定誤差(endpointerror)

滴定終點與化學計量點不一致，由此所造成的誤差。4.指示劑(indicator)

為了能比較準確地掌握化學計量點的達到，在實際滴定操作時，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計量點到達的信號，這種輔助試劑稱為指示劑。滴定分析法的特點：4）應(yīng)用廣泛；3）快速準確;2）儀器簡單、操作簡便;1）用于常量組分的測定;5）與儀器分析法相比，靈敏度較低。一、滴定分析對化學反應(yīng)的要求3.必須有簡便可靠的方法確定滴定終點，如指示劑或儀器的方法等。2.反應(yīng)要迅速完成；1.反應(yīng)能定量完成；這是定量計算的基礎(chǔ)。必須具備如下條件：二、滴定分析類型根據(jù)化學反應(yīng)類型的不同：滴定分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定1.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標準溶液測定HAc含量。OH-+HAc→Ac-+H2O用途：用于測量酸堿性物質(zhì)的含量，也可測定能與酸堿反應(yīng)的其它物質(zhì)的含量。配位滴定法：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。2.配位滴定法（complexformationtitration）例：用EDTA標準溶液測定Ca2+的含量。Y4-+Ca2+→CaY2-用途：用于測定金屬離子的含量。

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。3.氧化還原滴定法（redoxtitration）例：用KMnO4標準溶液測定Fe2+含量。MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O用途：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。沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。4.沉淀滴定法（precipitationtitration）例：用AgNO3標準溶液測定Cl-的含量。Ag++Cl-→AgCl↓（白色）用途：用于測定Ag+,CN-,SCN-及鹵素離子的含量。

§2滴定方式滴定分析常用的滴定方式有以下四種：

1.直接滴定法

2.返滴定法

3.置換滴定法4.間接滴定法1.

直接滴定法(directtitration)直接滴定法：凡是能滿足滴定要求的反應(yīng)，都可以用標準溶液直接滴定待測物質(zhì)，即直接滴定法。例如，用HCl標準溶液測定NaOH含量，用EDTA標準溶液測定Mg2+含量都屬于直接滴定法。返滴定法：先準確加入過量滴定劑，待反應(yīng)完全后，再用另一種標準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。2.

返滴定法(backtitration)使用條件：當?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，選用返滴定法。例如：固體CaCO3的測定，可先加入一定量的過量鹽酸標準溶液，加熱使試樣完全溶解，冷卻以后，再用NaOH標準液返滴定剩余的HCl量。CaCO3+2HCl(過量)→CaCl2+CO2+H2OHCl(剩余)+NaOH→NaCl+H2O3.

置換滴定法(displacetitration)置換滴定法:

對于那些不按一定反應(yīng)式進行或伴有副反應(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，再用標準溶液滴定此生成物。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。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，就可得重鉻酸鉀的含量。

I2+2S2O32-→2I-+S4O62-Cr2O72-+6I-+14H+→2Cr3++3I2+7H2O4.間接滴定法(indirecttitration)

當被測物質(zhì)不能直接與標準溶液作用，卻能和另一種可與標準溶液作用的物質(zhì)反應(yīng)時，可用間接滴定。例如，Ca2+不能直接與高錳酸鉀標準溶液作用，但可與高錳酸鉀標準溶液作用的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-→CaC2O4CaC2O4+H2SO4

→CaSO4+H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4

→10CO2+2MnSO4+K2SO4+H2O§3標準溶液

一、試劑與標準物質(zhì)1.試劑試劑是指化學實驗中使用的藥品。試劑一般分為：標準試劑、一般試劑、高純試劑、專用試劑四大類。2.標準物質(zhì)(referencematerial)已確定其一種或幾種特性，用于校準測量工具、評價測量方法或測定材料特性量值的物質(zhì)。化學試劑中的標準物質(zhì)：滴定分析基準試劑和pH基準試劑。3）試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量誤差。2.基準試劑應(yīng)該符合下列條件：1）試劑組成和化學式完全相符；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)；1.直接配制法準確稱取一定量的工作基準試劑或純度相當?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算出該標準溶液準確濃度。二、標準溶液的配制例如，欲配制0.01000mol/LK2Cr2O7溶液1升時，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。

2.間接配制法即先配成近似所需濃度的溶液，再用基準試劑或另一種物質(zhì)的標準溶液來標定，然后計算出它的準確濃度。3.標準溶液的標定標定(standardization):利用基準試劑或另一種已知其準確濃度的溶液來確定標準溶液濃度的操作過程。標準溶液的標定方法有兩種：a.用基準試劑標定；b.與標準溶液進行比較。標定中注意以下幾點：（1）稱取基準試劑的量≥0.2g（2）滴定時消耗標準溶液的體積應(yīng)≥20ml（3）標定時做3-4次平行實驗。（4）標定溶液時所用器皿須校正。三、標準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CB表示:V—溶液的體積，單位為L，物質(zhì)量濃度單位為mol/l；MB—物質(zhì)B摩爾質(zhì)量，g/mol；式中mB—物質(zhì)B的質(zhì)量，g；THCl/NaOH=0.004000g/ml就是1mLHCl標準溶液恰能與0.004000gNaOH完全作用。②每ml標準溶液A相當于被測物質(zhì)B的克數(shù)，表示為：TA/B，如如，THCl=0.003646g/ml表示1mLHCl標準溶液有0.003646gHCl。①每ml標準溶液所含溶質(zhì)B的克數(shù)，以TB表示，單位（g/ml）兩種表示方法：(二)滴定度§3滴定分析中的有關(guān)計算一、滴定分析計算的依據(jù)等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則：在滴定反應(yīng)中，標準溶液B和被測物質(zhì)A在反應(yīng)達到計量點時，消耗兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。二、滴定分析中確定基本單元的原則和步驟確定基本單元的步驟：（1）寫出有關(guān)方程式，將其配平。（2）確定標準溶液的基本單元。（3）根據(jù)計量關(guān)系，確定被測物的基本單元，使之符合等物質(zhì)的量反應(yīng)規(guī)則。對于任一滴定反應(yīng)tT+aAPT為滴定劑，A為待測物質(zhì)，P為生成物。三、滴定分析計算實例1.標準溶液的配制和標定例1：欲配制c(1/2Na2C2O4)為0.1000mol/L溶液500.00ml，需用Na2C2O4·2H2O多少克？M(1/2Na2C2O4)=170.0/2=85.00(g/mol)解：已知Na2C2O4·2H2O的Mr=170.0則例2為了標定Na2S2O3溶液,精密稱取工作標準試劑K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,