滴定分析(大纲)

第十二章 滴定分析1 基本要求 TOP 1.1 掌握酸碱指示剂的变色原理、变色点和变色范围的概念；酸碱滴定法中指示剂的选择原则；酸碱标准溶液的配制与标定的方法以及酸碱滴定结果的计算方法。1.2 熟悉分析结果的误差与偏差的概念及计算方法；准确度和精密度的意义及它们之间的相互关系；熟悉滴定分析法的基本概念、化学计量点、滴定终点、一级标准物质等概念。强酸与强碱滴定曲线的特点；一元弱酸、一元弱碱滴定的条件；多元酸多元碱分步滴定的条件；高锰酸钾法和碘量法的基本原理；EDTA配位滴定的基本原理。1.3 了解高锰酸钾法和碘量法的应用；沉淀滴定法中Mohr法、Volhard法和Fajans法的基本原理和实验方法。2 重点难点 TOP2.1 重点2.1.1 .滴定分析的操作程序及计算。2.1.2 酸碱滴定的滴定曲线和指示剂的选择。2.1.3 氧化-还原滴定法和配位滴定的一般原理。2.2 难点滴定分析的计算及各类滴定条件的选择。3 讲授学时 TOP建议56学时4 内容提要 TOP 第一节 第二节 第三节 第四节 第五节4.1 第一节 滴定分析原理滴定分析的概述1. 分析化学的研究内容分析化学定性分析定量分析结构分析形态分析化学分析仪器分析重量分析容量分析（步骤：标准溶液的配制标定试样含量测定）酸碱滴定法氧化还原滴定法配位滴定法沉淀滴定法2适合于滴定分析法的化学反应条件(1) 反应必须按化学方程式的计量关系定量且完全反应；(2) 反应要迅速(可借助加热或加催化剂等方法)；(3) 无副反应发生；(4) 有可靠简便的方法确定滴定终点。3滴定分析的一般过程包括标准溶液的配制、标定和分析组分含量测定三个主要部分。能用于直接配制准确浓度溶液的物质，称为一级标准物质。一级标准物质必须具备下列条件：（1）试剂成分应与它的化学式完全符合；（2）纯度应很高（含量 99.9）；（3）性质稳定； （4）没有副反应发生；（5）有较大的摩尔质量。4滴定分析的计算在滴定分析中，若标准溶液（滴定剂）A与分析组分B发生如下定量反应-A A - B B D D + E E当滴定反应达到计量点时，根据反应式化学计量关系，则滴定剂A与被测物质B的物质的量有如下定量关系4.2 第二节 分析结果的误差 TOP定量分析的误差误差来源误差消除方法分析结果评价系统误差方法误差仪器误差试剂误差操作误差空白试验对照试验校正仪器改进分析方法绝对误差(E)E = x T相对误差Er =100偏差(d)d = x- 相对偏差dr = 偶然误差偶然因素增加测定次数4.3 第三节 酸碱滴定法 TOP酸碱滴定法是以质子转移反应为定量基础的滴定分析法。常见的酸碱滴定有：强酸与强碱的滴定、强碱（酸）滴定一元弱酸（碱）、强碱（酸）滴定多元酸(碱)的滴定等。酸碱滴定一般需借助酸碱指示剂在滴定过程中颜色的转变，来判断滴定终点的到达。4.3.1 酸碱指示剂酸碱指示剂多是有机弱酸或有机弱碱，由于其共轭酸碱的结构不同而具有不同的颜色。当溶液的pH变化时，共轭酸碱相互转变，从而引起溶液颜色发生变化而指示滴定终点的到达。pH pKHIn称为指示剂的理论变色点，pH pKHIn1称为指示剂的理论变色范围。4.3.2 滴定曲线和指示剂的选择 （一）滴定曲线和准确滴定的先决条件滴定曲线可让我们更好地了解滴定过程中溶液的pH变化，了解不同类型的酸碱滴定的滴定突跃范围和计量点，利于我们更好地选择指示剂，同时了解酸或碱能否被准确滴定。影响滴定突跃范围的因素有酸碱的浓度（浓度愈大，突跃范围愈大，当c 104(或Kbi/Kbi+1 104)。（二）选择指示剂的原则指示剂的变色范围部分或全部处于突跃范围内，都可以成为指示滴定终点的指示剂。（三）酸碱滴定法的步骤首先配制酸碱标准溶液，常用的酸标准溶液是盐酸，碱标准溶液是氢氧化钠，盐酸溶液和氢氧化钠溶液均要先配成近似于所需浓度(一般为0.1 molL-1)的溶液，然后用无水碳酸钠(Na2CO3)标定盐酸以获取其准确浓度，用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)标定氢氧化钠溶液的准确浓度，最后用这些已知准确浓度的标准溶液测定酸性或碱性试样的含量。4.4 第四节 氧化还原滴定法 TOP氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。常用的两种为：(一) 高锰酸钾法以高锰酸钾为标准溶液，自身为指示剂，并以H2SO4（0.51.0 molL-1）作为酸性介质，测定还原性试样含量的方法。高锰酸钾标准溶液的配制，需配成近似浓度的溶液，微恒沸1 h及静置23 天后，再用Na2C2O4作一级标准物质，标定出KMnO4溶液的准确浓度。(二) 碘量法1. 直接碘量法 用I2作标准溶液，测定标准电极电位比(I2/I-)低的还原性物质；2. 间接碘量法 以Na2S2O3作标准溶液，测定标准电极电位比(I2/I-)高的氧化性物质。碘量法中用淀粉作指示剂。碘标准溶液的配制需先配成近似浓度的碘溶液，并加入KI以增加I2在水中的溶解度，然后用Na2S2O3标准溶液标定，或用一级标准物质As2O3标定。硫代硫酸钠标准溶液需在Na2CO3作稳定剂的条件下，配成近似浓度的溶液后放置8-9 天，然后用碘标准溶液或一级标准物质K2Cr2O7标定。4.5 第五节 配位滴定法 TOP配位滴定法是以配位化学反应为定量基础的滴定分析法。配位滴定法以螯合滴定为主。配位滴定的关键是干扰因素的控制和滴定终点的判断。常用的螯合剂是乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)，EDTA滴定反应有如下特点。(一) EDTA与金属离子配位反应的特点1在所形成的螯合物中具有多个五元环，所以特别稳定，几乎可与所有的金属离子发生螯合作用；2. 不论金属离子的价数多少，它们与EDTA总是以1:1螯合，即M+Y = MY(略去电荷)；3. 所形成的螯合物易溶于水，利于终点观察；4. 与无色金属离子结合可生成无色螯合物，利于指示剂确定终点，而与有色金属离子结合所生成的螯合物颜色更深，因此测定有色金属离子时应注意控制其浓度，以免干扰指示剂指示滴定终点。(二) 影响