化学分析 第三章 滴定分析法概论.ppt

第三章 滴定分析法概论 1 一、滴定分析法 titrametric analysis 滴定（titration）： 将标准溶液通过滴定管滴加到待测溶 液中的过程。 标准溶液(standard solution)： 已知准确浓度的溶液。 第一节 滴定分析法和滴定方式 滴定分析法：标准溶液滴定待测物至化 学反应按计量关系完全作用为止，然后 根据标准溶液的浓度和体积计算出待测 物含量的分析方法。 2 化学计量点(sp)：stoichiometric point 滴入溶液物质的量与待测组分物质的量恰好符 合化学反应式所表示的化学计量关系。 滴定终点(ep)：end point of the titration 指示剂变色而停止滴定的这一点。 3 滴定分析法的特点： 快速准确；相对误差0.2% 操作简便； 仪器要求低。 4 滴定分析的化学反应须具备的条件： 反应必须定量完成； 反应必须迅速完成； 必须有确定终点的方法。 5 滴定分析的分类： 酸碱滴定法 沉淀滴定法 配位滴定法 氧化还原滴定法 6 滴定曲线和滴定突跃 指示剂: In + X XIn 7 二、滴定方式 直接滴定法 返滴定法（剩余滴定法或回滴法） 置换滴定法 间接滴定法 8 1.直接滴定（涉及一个反应） 滴定剂与被测物之间的反应式为： a A + b B = c C + d D 当滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全： 则： nA / nB = a / b ， nA = (a / b) nB (c V )A = (a / b )（c V )B 或：(c V )A = (a / b)(W / M)B 酸碱滴定中，标准溶液浓度通常为：0.1 mol/L 左右，滴定剂 消耗体积在 20 25ml 之间，由此数据可计算称取试样量的上 限和下限。 9 例：配位滴定法测定铝。 先加入准确体积的、过量的标准溶液 EDTA， 加热反应完全后，再用另一种标准溶液（Zn2+ ）， 滴定过量的 EDTA 标准溶液。 反应1： Al3+ + Y4-（准确、过量） = AlY 反应2： Zn2+ + Y4- = ZnY (nEDTA)总 - (nEDTA )过量 = (nAl) (nEDTA)过量 = (a / b)nZn ；a / b =1 (cV )EDTA总 - (cV )Zn = (cV )Al 2.返滴定（涉及到两个反应） 10 3.置换滴定（涉及到多个反应） 例：以 KBrO3 为基准物，测定 Na2S2O3 溶液浓度。 (1)KBrO3 与过量的 KI 反应析出 I2 ： BrO3- + 6 I- + 6H+ = 3 I2 + Br- + 3H2O n(BrO3-) = 1/3 n(I2) (2) 用Na2S2O3 溶液滴定析出的 I2 2 S2O32- + I2 = 2 I- + S4O62- n(I2 ) = 1/2 n(S2O32-) ( 3) KBrO3 与 Na2S2O3之间物质的量的关系为： n(BrO3-) = 1/3 n(I2 ) = 1/6 n(S2O32-) (cV)S2O32- = 6(W/M)BrO3 - 11 4.间接滴定（涉及到多个反应） 例：氧化还原法测钙 2 MnO4- + 5 C2O42- +16 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O Ca2+CaC2O4 过滤洗涤酸解 C2O42-KMnO4滴定 n(Ca2+) = n(C2O42- ) = 5/2 n(MnO4- ) （W/M)(Ca2+) = 5/2 (cV)(MnO4- ) 12 第二节 标准溶液 一、标准溶液的配制 1. 直接法：基准物质直接用容量瓶配制，定容。 基准物应具备的条件： (1)必须具有足够的纯度； (2)组成与化学式完全相同； (3)稳定； (4)具有较大的摩尔质量，为什么？ （可降低称量误差）。 13 2. 标定法： (1) 配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。 (2)标定 standardization 用基准物或另一种已知浓度的标准溶 液来滴定该标准溶液浓度。 (3)确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），计 算确定之。 14 标定(standardization )： 精称基准物质 溶解 待测标准溶液滴定 标准溶液体积 计算 15 二、标准溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度 单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 cX = n / V 单位 mol / L 应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。 2.滴定度 与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量。 表示法：TT/B = mB / VT 单 位：g / ml 16 例1：已知浓盐酸的密度为1.19g/ml，其中HCl百分质 量分数为37%(g/g)。求HCl溶液的浓度。(MHCl=36.46) 17 例2： 用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其 浓度用滴定度表示为： T KMnO4/Fe = 0.007590 g/mL 即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.007590克 铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便 快速确定试样中铁的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4 18 第三节 滴定分析中的计算 一、滴定分析计算的依据 t T + aA P 19 二、滴定分析计算实例 例1：准确称取基准物质K2Cr2O7 1.502g，溶解后定量 转移至250.0ml容量瓶中。问此K2Cr2O7的浓度为 多少？ 20 例2. 用0.1020 mol/L 盐酸标准溶液滴定碳酸钠试样，称取 0.1250g，滴定时消耗22.50 ml 盐酸溶液，问该盐酸对 Na2CO3的滴定度为多少？碳酸钠试样的百分含量又为多 少？（ Na2CO3 = 106.0 ) 2HCl + Na2CO3 CO2 + H2O + 2NaCl 21 例3. 用Na2CO3标定