第三章滴定分析法概論.ppt

1、3 滴定分析法概論,基本要求 1. 掌握滴定分析法對(duì)滴定反應(yīng)的要求。 2. 掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定。 3. 掌握滴定分析中的計(jì)算。,定量分析大致包括以下幾個(gè)步驟： 取樣確保均勻。 試樣的分解確保被測定物質(zhì)進(jìn)入溶液。 干擾組分的分離由試樣的復(fù)雜性決定。 測定滴定分析法和重量分析法。 數(shù)據(jù)處理計(jì)算。 分析結(jié)果的表示誤差分析和數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)。 滴定分析法和重量分析法是化學(xué)分析法中主要的定量分析方法。,一、滴定分析法的過程和方法特點(diǎn),3-1 滴定分析法簡介,滴定過程：,標(biāo)準(zhǔn)溶液,化學(xué)計(jì)量關(guān)系,指示劑,被測物質(zhì),酸堿滴定法、 絡(luò)合滴定法 氧化還原滴定法、沉淀滴定法,待測溶液,指示劑,滴定劑已知準(zhǔn)確濃度

2、的試劑溶液。 滴定滴定劑從滴定管加到被測物質(zhì)溶液中 的操作過程。 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(Stoichiometric Point sp)加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí)，反應(yīng)到達(dá)了“等當(dāng)點(diǎn)”。 滴定終點(diǎn)(Titration End Point ep)依據(jù)指示劑的變色來確定。在滴定過程中，指示劑正好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。 終點(diǎn)誤差(End Point Error et) 滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定恰好符合，由此而造成的分析誤差，又稱滴定誤差。,滴定分析因其主要操作是滴定而命名,又因?yàn)樗且詼y量溶液體積為基礎(chǔ)的分析方法,所以也稱為容量分析法。 滴定分析通常用于測定常量組分(含量1%以上)，有時(shí)也可以測

3、定微量組分。在一般情況下，測定的相對(duì)誤差為0.2%左右。 與重量分析相比較，簡便，快速，可用于測定很多元素，且有足夠的準(zhǔn)確度。 滴定分析在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有很大的實(shí)用價(jià)值。,二、滴定分析法對(duì)滴定反應(yīng)的要求 反應(yīng)必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，即反應(yīng)按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行。 反應(yīng)必須定量地完成。即沒有副反應(yīng)，而且進(jìn)行完全(通常要求達(dá)到99.9%左右)。 反應(yīng)能夠迅速地完成。 要有簡便可靠的方法確定滴定終點(diǎn)(化學(xué)計(jì)量點(diǎn))。,三、幾種滴定方式 （一）直接滴定法 凡是能滿足上述要求的反應(yīng)，都可以應(yīng)用于直接滴定法中，即用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)。為滴定分析法中最常用和最基本的滴定方式。 （二）返滴定法

4、 當(dāng)反應(yīng)較慢或反應(yīng)物是固體時(shí)，可先加入一定量滴定劑(過量)，待反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的滴定劑，從而計(jì)算被測物質(zhì)的量。即為返滴定法。例如測定CaCO3。,（三）置換滴定法 有些物質(zhì)不能直接滴定時(shí)，可以通過它與另一種物質(zhì)起反應(yīng)，置換出一定量能被滴定的物質(zhì)來，然后用適當(dāng)?shù)牡味▌┻M(jìn)行滴定。這種滴定方式稱為置換滴定法。此法在配位滴定中常見。 （四）間接滴定法 不能與滴定劑直接起反應(yīng)的物質(zhì)，有時(shí)可以通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法間接進(jìn)行測定。例如用KMnO4法測Ca2+。,3-2 溶液濃度表示法,一、物質(zhì)的量濃度 物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度：即單位體積溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，用符號(hào)CB表示:,

5、CB：其SI單位是molm-3，由于此單位太小，故實(shí)用的是其倍數(shù)單位，常用單位為molL-1或moldm-3我國也將此列為表示溶液濃度的法定計(jì)量單位。,mB：物質(zhì)B的質(zhì)量,常用單位為g ；MB是物質(zhì)B的摩爾質(zhì)量，在分析化學(xué)中常用它的分?jǐn)?shù)單位gmol-1。,二、滴定度 在生產(chǎn)部門的例行分析中,由于測定對(duì)象比較固定,常使用同一種標(biāo)準(zhǔn)溶液測定同一種物質(zhì)，為計(jì)算方便常采用滴定度表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。 滴定度(T)：指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液(滴定劑溶液)相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量(克或毫克)。用TB/A表示。其中B和A分別表示標(biāo)準(zhǔn)溶液中溶質(zhì)和被測物質(zhì)的化學(xué)式 例如:TK2Cr2O7/Fe = 0.005000 gmL-

6、1，表示每毫升K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.005000克鐵。,3-3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度標(biāo)定,標(biāo)準(zhǔn)溶液是指已知其準(zhǔn)確濃度的溶液，是滴定分析進(jìn)行計(jì)算的依據(jù)之一。 一、直接配制法 準(zhǔn)確稱取一定量物質(zhì)(基準(zhǔn)物質(zhì))，溶解后在容量瓶中配成一定體積的溶液，根據(jù)物質(zhì)質(zhì)量和溶液體積，計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。通常是四位有效數(shù)字。 例如：稱取0.7654克基準(zhǔn)物K2Cr2O7(M294.18)用水溶解后，置于250mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，即得0.01041 molL-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液。,能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的化學(xué)式劑稱為基準(zhǔn)物質(zhì)（基準(zhǔn)試劑），必須符合下列要求： 該物質(zhì)的實(shí)際組成應(yīng)與其化

7、學(xué)式完全符合（若含結(jié)晶水時(shí)，包括結(jié)晶水，如硼砂Na2B4O710H2O）。 試劑的純度要足夠高，99.9%(AR)以上，所含的雜質(zhì)應(yīng)不影響滴定反應(yīng)的準(zhǔn)確度。 試劑應(yīng)當(dāng)相當(dāng)穩(wěn)定。不易吸收空氣中的水分和二氧化碳，不易被空氣中的氧所氧化，加熱干燥時(shí)不易分解。 試劑的摩爾質(zhì)量較大，這樣可以減小稱量誤差。,二、間接配制法(標(biāo)定法) 有很多物質(zhì)不符合基準(zhǔn)物質(zhì)的要求，不能直接用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，這時(shí)可先配制成一種近似于所需濃度的溶液，再用基準(zhǔn)物質(zhì)(或己經(jīng)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定過的標(biāo)準(zhǔn)溶液)來標(biāo)定它的準(zhǔn)確濃度。 例如欲配制0.l molL-1 HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，先用濃HCl稀釋配制成濃度大約是0.l molL-1的稀溶液，然后稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)如硼砂進(jìn)行標(biāo)定; 例如用鄰苯二甲酸氫鉀來標(biāo)定NaOH溶液等。也可以采用“濃度的比較”的方法。,為了提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度，一般應(yīng)注意以下幾點(diǎn): 標(biāo)定時(shí)應(yīng)平行測定34次，并要求測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.2%。 為了減小測量誤差，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少。 配制和標(biāo)定溶液時(shí)使用的量器，必要時(shí)要校準(zhǔn)。 標(biāo)定后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)當(dāng)妥善保存。,3-4 分析中的計(jì)算,滴定分析法中涉及到一系列的計(jì)算問題，如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定，滴定劑和被測定物質(zhì)之間的計(jì)量關(guān)系，以及分析結(jié)果的計(jì)算等。標(biāo)定時(shí)應(yīng)平行測定34次，并要求測定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于0.2%。 一、直接滴定法中: aA（被滴定