分析化學-第二章-滴定分析法概述

常用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一頁第二頁，共54頁。滴定分析中的體積測量常用容量分析儀器:

容量瓶(量入式)

移液管(量出式)

滴定管(量出式)第二頁第三頁，共54頁。分析化學中常用的量和單位物質的量:

n

(mol、mmol)摩爾質量:M

(g·mol-1)物質的量濃度:c

(mol·L-1)質量:m

(g、mg)體積:V

(L、mL)質量分數(shù):w

(%)質量濃度:

(g·mL-1、mg·mL-1)相對分子量:Mr

相對原子量:Ar必須指明基本單元第三頁第四頁，共54頁。實驗室常用試劑分類級別1級2級3級生化試劑中文名

優(yōu)級純

分析純

化學純英文標志

GR

AR

CP

BR標簽顏色

綠

紅

藍

咖啡色

精密分析一般分析生化及醫(yī)用化學注意標準試劑、高純試劑、專用試劑的區(qū)別第四頁第五頁，共54頁?！?滴定分析法簡介

使用滴定管將一種已知準確濃度的試劑溶液（標準溶液）滴加到待測物的溶液中，直到待測組分恰好完全反應為止，然后根據(jù)標準溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量。第五頁第六頁，共54頁。1.1滴定分析基本術語滴定(Titration)：滴加標準溶液的操作過程。化學計量點(Stoichiometricpoint)：滴加標準溶液與待測組分恰好完全反應之點。指示劑(Indicator)：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點的試劑終點(Endpoint)：指示劑變色之點。終點誤差(Errorofendpoint)：實際分析操作中指示劑變色點與化學計量點之間的差別。第六頁第七頁，共54頁。1.2滴定分析法特點簡便、快速，適于常量分析準確度高應用廣泛第七頁第八頁，共54頁。1.3滴定分析法的分類以化學反應為基礎的分析方法，稱為化學分析法(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反應類型不同，可分為下列四種:酸堿滴定法：是以質子傳遞反應為基礎的一種滴定分析法。

如酸滴定堿B-:

H++B-H沉淀滴定法:是以沉淀反應為基礎的一種滴定分析法。

如銀量法:Ag++Cl-=AgCl(白)第八頁第九頁，共54頁。滴定分析法的分類絡合滴定法：是以絡合反應為基礎的一種滴定分析法。如EDTA滴定法:

M+Y=MY

氧化還原滴定法：是以氧化還原反應為基礎的一種滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O第九頁第十頁，共54頁?！?滴定分析反應的條件和滴定方式2.1滴定分析反應的條件1.反應必須具有確定的化學計量關系2.反應定量地完成（

99.9%）3.反應速度要快4.無副反應5.能用比較簡便的方法確定滴定終點第十頁第十一頁，共54頁。2.2滴定方式1.直接滴定法（涉及一個反應）

完全滿足滴定分析反應的條件可用直接滴定法滴定劑與被測物之間的反應式為：

aA+bB=cC+dD

滴定到化學計量點時，a摩爾A與b摩爾B作用完全如HCl標準溶液滴定NaOH溶液第十一頁第十二頁，共54頁。2.返滴定法先準確加入過量標準溶液，使與試液中的待測物質或固體試樣進行反應，待反應完成以后，再用另一種標準溶液滴定剩余的標準溶液的方法。

適用于反應較慢或難溶于水的固體試樣如EDTA滴定Al3+、NaOH標準溶液測定CaCO3第十二頁第十三頁，共54頁。返滴定法例：Al3++一定過量EDTA標液

剩余EDTA

Zn2+標液，EBT

返滴定n(EDTA)總-n(EDTA)過量=n(Al)(c·V)

(EDTA)總-(c·V)(Zn)=(c·V)(Al)第十三頁第十四頁，共54頁。返滴定法例：固體CaCO3+一定過量HCl標液

剩余HCl標液

NaOH標準溶液

返滴定第十四頁第十五頁，共54頁。返滴定法

例:Cl-+一定過量AgNO3標準溶液

剩余AgNO3標準溶液

NH4SCN標準溶液

返滴定

Fe3+指示劑

淡紅色[Fe(SCN)]2+第十五頁第十六頁，共54頁。3.間接滴定法

通過另外的化學反應，以滴定法定量進行。適用于不能與滴定劑起化學反應的物質。例：Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4

C2O42-

KMnO4標液

間接測定第十六頁第十七頁，共54頁。間接滴定法

如氧化還原法測定Pb2+Pb2++CrO42-=PbCrO4

HCl

Cr2O72-Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+＝2Cr3+＋6Fe3++H2O第十七頁第十八頁，共54頁。4.置換滴定法

先用適當試劑與待測物質反應，定量置換出另一種物質，再用標準溶液去滴定該物質的方法。適用于無明確定量關系的反應。Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-

無定量關系

K2Cr2O7+過量KI定量生成I2

Na2S2O3標液淀粉指示劑

深藍色消失第十八頁第十九頁，共54頁?！?標準溶液

3.1標準溶液配制1.直接配制法直接用容量瓶配制，定容。一般使用基準試劑或優(yōu)級純。2.間接配制法（標定法）標準溶液的濃度通過基準物來確定或用一種已知濃度的標液來確定另一種溶液的濃度方法第十九頁第二十頁，共54頁。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|，溶解后定量轉移到容量瓶中，稀釋至一定體積，根據(jù)稱取物質的質量和容量瓶的體積即可計算出該標準溶液準確濃度。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，定量轉移到1000mL容量瓶中，再定容即得。

第二十頁第二十一頁，共54頁。配制0.02000mol·L-1K2Cr2O7標準溶液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:準確稱量1.47g(±10%)K2Cr2O7基準物質,于容量瓶中定容,再計算出其準確濃度：第二十一頁第二十二頁，共54頁?；鶞饰镔|：能用于直接配制或標定標準溶

液的物質基準物質

稱量溶解定量轉移至容量瓶稀釋至刻度，根據(jù)稱量的質量和體積計算標準溶液的準確濃度。第二十二頁第二十三頁，共54頁。對基準物質的要求：(1)物質必須具有足夠的純度(99.9%)(2)物質組成與化學式應完全符合(3)穩(wěn)定；(4)具有較大的摩爾質量，可減少稱量誤差。常用的基準物有：無水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O、CaCO3K2Cr2O7、Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、NaCl第二十三頁第二十四頁，共54頁。2.間接配制法

許多物質純度達不到工作基準試劑的純度要求，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，后用另一標準溶液來標定。

標定：用配制溶液滴定基準物質計算其準確濃度的方法稱為標定。第二十四頁第二十五頁，共54頁。3.2標準溶液濃度表示方法1.物質量的濃度:單位體積溶液所含物質的量應指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。式中mB—物質B的質量，g；MB—物質B摩爾質量，g/mol；V—溶液的體積，L；物質的量濃度單位為mol/L；第二十五頁第二十六頁，共54頁。注意B為一基本單元，B可以是原子、分子、離子及其它基本粒子，如C(1/6K2Cr2O7)，C(1/6K2Cr2O7)=6C(K2Cr2O7)以H2SO4作基本單元，98.08g為1mol;以1/2H2SO4為基本單元，則為2mol。1mol所包含的基本單元數(shù)與0.012kgC12的原子數(shù)目相等。

第二十六頁第二十七頁，共54頁。一升溶液中含有9.808克硫酸，則一升溶液中含有9.808克硫酸，則例1已知濃硫酸的密度為1.84g.ml-,其中硫酸的質量分數(shù)w為0.956。求每升濃硫酸中含有第二十七頁第二十八頁，共54頁。第二十八頁第二十九頁，共54頁。1.

1mL標準溶液所含溶質的克數(shù),表示為TB，單位（g/ml）如，THCl=0.003646g/ml表示1mLHCl溶液有0.003646gHCl

2.每mL標準溶液A相當于被測物質B的克數(shù)，表示為：TB/A，如TNaOH/HCl=0.004000g/ml就是1mLHCl恰能與0.004000gNaOH完全作用。2.滴定度第二十九頁第三十頁，共54頁。2.滴定度（1）Ts

指每毫升標準溶液含有溶質的質量（2）TB/T

指每毫升標準溶液相當于待測物（B）的質量

第三十頁第三十一頁，共54頁。3.3滴定劑的量濃度與滴定度的換算例：THCl=0.003001g/mL表示1mLHCl標液中含有0.003001gHClTHCl/NaOH

=0.003001g/mL表示每消耗1mLNaOH標液可與0.003001gHCl完全反應第三十一頁第三十二頁，共54頁。例：用0.02718mol/L的高錳酸鉀標準溶液測定鐵含量，其濃度用滴定度表示為：

T

Fe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4標準溶液相當于0.007590克鐵。測定時，根據(jù)滴定所消耗的標準溶液體積可方便快速確定試樣中鐵的含量：

m

Fe=T

Fe/KMnO4

VKMnO4第三十二頁第三十三頁，共54頁?！?滴定分析結果的計算4.1滴定分析計算依據(jù)(化學計量數(shù)比規(guī)則）

SP時

或

化學計量數(shù)之比

物質的量之比

第三十三頁第三十四頁，共54頁。1.兩種溶液相互作用：2.固體和液體之間作用：!注：VT單位為L!注：VT單位為mL注意：化學反應配平；單位換算

第三十四頁第三十五頁，共54頁。3.滴定度T與物質的量濃度C的關系每毫升滴定劑溶液相當于待測物質的質量第三十五頁第三十六頁，共54頁。4.待測物百分含量的計算：稱取試樣S克，含待測組分B的質量為mB克，則待測組分的百分含量為第三十六頁第三十七頁，共54頁?！?滴定分析計算實例例1：現(xiàn)有0.1200mol/L的NaOH標準溶液200mL，欲使其濃度稀釋到0.1000mol/L，問要加水多少mL？解：設應加水的體積為VmL，根據(jù)溶液稀釋前后物質的量相等的原則，第三十七頁第三十八頁，共54頁。續(xù)滴定分析計算例2：將0.2500gNa2CO3基準物溶于適量水中后，用0.2mol/L的HCl滴定至終點（甲基橙），問大約消耗此HCl溶液多少毫升？解：第三十八頁第三十九頁，共54頁。續(xù)滴定分析計算例3：若TNa2CO3/HCl=0.005300g/mL，試計算HCl標準溶液物質量的濃度。解：第三十九頁第四十頁，共54頁。續(xù)滴定分析計算例4：TFe/K2Cr2O7

=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7標準溶液21.50毫升，問被滴定溶液中鐵的質量？解:第四十頁第四十一頁，共54頁。續(xù)滴定分析計算例5：測定藥用Na2CO3的含量，稱取試樣0.1230g，溶解后用濃度為0.1006mol/L的HCl標準溶液滴定，終點時消耗該HCl標液23.50mL，求試樣中Na2CO3的百分含量。解：第四十一頁第四十二頁，共54頁。續(xù)滴定分析計算例6：精密稱取CaO試樣0.06000g，以HCl標準溶液滴定之已知TCaO/HCl=0.005600g/mL消耗HCl溶液10mL，求CaO的百分含量？解：第四十二頁第四十三頁，共54頁。本章小結一、滴定分析法簡介1.滴定分析基本術語2.滴定分析法特點（1）簡便、快速，適于常量分析（2）準確度高（3）應用廣泛第四十三頁第四十四頁，共54頁。3.滴定分析法的分類（1）酸堿滴定法

（2）沉淀滴定法

（3）絡合滴定

（4）氧化還原滴定本章小結第四十四頁第四十五頁，共54頁。二、滴定分析反應的條件和滴定方式

1.滴定分析反應的條件

1.反應必須具有確定的化學計量關系2.反應定量地完成（

99.9%）3.反應速度要快4.無副反應5.能用比較簡便的方法確定滴定終點本章小結第四十五頁第四十六頁，共54頁。

2.滴定方式

（1）直