滴定分析法概论

第四章 滴定分析法概述,aX(被测组分) + bR(试剂) = p(产物),标准，来自基准物,相对测量。,滴定：？,由滴定管读数计算待测组分含量,动画,滴定法优点：准（Er 0.2%）、简、快,滴定法缺点：需要基准物,epsp，由此造成的滴定误差称终点误差（Et）,指示剂变色点，称终点（ep）,X与R恰好按反应式完全反应时，称反应到达计量点（sp）。,1. 为什么用作滴定分析的化学反应必须有确定的计量关系？什么是“化学计量点”？什么是“终点”？,解答： 滴定分析所依据的化学反应只有具有了确定的计量关系，才能进行准确的计算。化学计量点是指当加入的滴定剂的量（摩尔）与被测物的量（摩尔）之间，正好符合化学反应式所表示的化学计量关系。终点：指示剂为指示剂的变色点.,Sec.1 滴定对反应的要求和方式,1. 定量,一、要求,2. 快,有确切的计量关系,反应定量完成，达99.9%（实用上 完全）,3. 易确定终点,返回1直接滴定 2置换滴定3.返滴定,1. 直接滴定:,二、方式,满足滴定三要求,NaOH 酚酞 HCl,2.置换滴定：,不满足滴定三要求的1.,3.返滴定:,不满足滴定三要求的2、3,4.间接滴定：,不满足滴定三要求的1.,扩展了滴定的应用范围,Sec.2标准溶液、基准物质,标准溶液：具有准确浓度的溶液（常用四位有效数字表示）,基准物质：用以配标准溶液或标定标准溶液的物质。,一、定义：,打铁先要本身硬！,基准物条件： 组成与化学式相符； 纯度 99.9%； 稳； 摩尔质量大； 定量反应。,常用的基准物有： K2Cr2O7; NaC2O4; H2C2O4.2H2O； Na2B4O7.10H2O；CaCO3；NaCl；Na2CO3,二、标液的配制,直接配制法：直接称取基准物或优级纯物质，溶解后用容量瓶配制， 定容。,直接配制：K2Cr2O7、KBrO3,间接配制（步骤）：,1.配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。,2.标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。,3.确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。,间接配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-,Sec.3标准溶液的浓度,一、物质的量浓度,根据国家标准，B溶质；A溶剂。,单位体积溶液中所含溶质的物质的量物质的量浓度。 CB = nB / V 单位 mol/L; nB = mB / M(B) 应指明基本单元M(B) ：原子、分子、离子、电子等。,nB的大小取决于M(B)的选择,例：一年的时间,同理，一升溶液中，有98克H2SO4：,显然，上表描述的是同一内容或同一溶液。即:,总之，,质子转移数或电子转移数,二、滴定度 1.定义：与每毫升标准溶液相当的待测组分 的质量。,表示法：T滴定剂/待测物TA/B=mB/VA 单位：g/mL,体积 （mL）,相当于,质量(g),2.特例,大前提：固定分析试样的质量。 则T定义为与每毫升标液相当的待测组分的百分含量。,3.CB与TA/B的关系,欲测物,练习. 30.0ml 0.150 mol/L HCl溶液和20.0ml 0.150 mol/L Ba(OH)2溶液相混合，所得溶液是酸性、中性、还是碱性？计算过量反应物得摩尔浓度。,解：反应至化学计量点时，应有： nHCl=2nBa(OH)2 nHCl=30.00.150 = 4.50 (mmol) nBa(OH)2=20.00.150 = 3.00 (mmol) 由于 nHCl=4.50 2nBa(OH)2 =6.00 溶液呈碱性。,过量反应物的摩尔浓度为：,=0.0150 (mol / L),答：过量反应物的摩尔浓度为 0.015mol / L 。,练习： 称取纯金属锌 0.3250 g，溶于 HCl后，稀释到250ml容量瓶中，计算Zn2+溶液的摩尔浓度。,解：,答：Zn2+的摩尔浓度为0.01988 mol / L。,练习：某铁厂化验室经常要分析铁矿中铁的含量。若使用的K2Cr2O7溶液浓度为0.02000M 。为避免计算，直接从所消耗的K2Cr2O7溶液的毫升数表示出Fe%,问应当称取铁矿多少克？,解：滴定反应为： 6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe2+2Cr3+7H2O 化学计量关系为： nFe =6nCr2O72-,Fe%=VK2Cr2O7 G样=6C K2Cr2O72MFe0.1000 =60.0200055.850.1000=0.6702 (g) 答：应当称取铁矿0.6702 克。,Sec.4滴定法计算,一、式量为基本单元,例：称取某试样1.000g，将其中的铵盐在催化剂存在下氧化为NO，NO再氧化为NO2，NO2溶于水后形成HNO3。此HNO3用0.01000 mol/L NaOH溶液滴定，用去20.00 mL。求试样中NH3的质量分数。 (NO2溶于水时，发生歧化反应： 3NO2+H2O=2HNO3+NO),解：,上页,二、式量/n 为基本单元（等物质的量反应规则， nX=nT,例：测定样品中的Na2S含量，称样0.5000g。溶解后，加入NaOH至一定的碱性，在此碱性溶液中加25.00 mL 0.1001 (1/5 KMnO4) mol/L溶液，放置数分钟，使S2-定量地氧化为SO2-4。然后，酸化，加KI，用0.1000 mol/L Na2S2O3溶液滴定析出的I2，消耗Na2S2O3溶液20.00 mL，求 Na2S = ？,解：,练习. 分析不纯CaCO3（其中不含分析干扰物）时，称取试样0.3000克，加入0.2500M HCl标准