第分析化学五章 滴定分析法概论z

一、滴定分析法：,1.定义：将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止，然后根据试液的浓度和体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法,滴定(titration)：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的过程 标准溶液：已知准确浓度的试剂溶液,2.基本术语：,第一节 概述,第五章 滴定分析法概论,滴定剂(titrant)：在滴定管中加入的标准溶液 指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂 化学计量点(stoichiometric point)：滴定剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一点（理论） 滴定终点(end point)滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点（实际） 终点误差(titration error)：滴定终点与化学计量点之间的差别。,(VNaOH =20.00ml用0.1000 mol / L HCl来滴定，甲基橙指示终点，消耗VHCl =20.15ml),例：确定0.1mol/L NaOH 溶液的准确浓度,标准溶液：,HCl + NaOH = NaCl + H2O,化学反应：,指示剂：,甲基橙,pH 3.1 红 4.0 橙 4.4 黄,滴定开始,终点,习题,0.1000 mol / L HCl aq,黄色,化学计量点：,终点：,pH=4.0,终点误差,计算：,=0.1008(mol/L),分析结果： NaOH 溶液的准确浓度为0.1008mol/L,二、滴定分析法对化学反应的要求,要求： a.反应定量、完全 99.9% b.反应迅速 c.具有合适的确定终点的方法,三、滴定分析方法的分类,按滴定反应的类型分：酸碱滴定，氧化-还原滴定，配位滴定，沉淀滴定 按滴定方式分： 直接法(direct titration)：标液滴定待测物（基本） 返滴定法(back titration) 置换滴定法(replacement titration) 间接法(indirect titration),2,3,2,1,返滴定法,直接滴定法,先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法,适用：反应较慢或难溶于水的固体试样,置换滴定法,先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质 ，再用标准溶液去滴定该物质的方法,适用：无明确定量关系的反应,间接法,通过另外的化学反应，以滴定法定量进行,适用：不能与滴定剂起化学反应的物质,四、标准溶液和基准物质,a.试剂的组成与化学式相符 b.具有较大的摩尔质量 c.纯度高，性质稳定 d. 定量进行化学反应,没有副反应,标准溶液(standard solution)：浓度准确已知的溶液 基准物质(primary standard)：能用于直接配制或标定标准溶液的物质 对基准物质的要求,试剂 reagent 与试样起反应的物质,化学试剂分为四个等级：,此外，有色谱纯、光谱纯、生物试剂等。,品级 规格 符号 瓶签颜色,一级 二级 三级 四级,优级纯 分析纯 化学纯 实验室试剂,GR AR CP LR,绿色 红色 蓝色 棕色,标准溶液的配制方法,1.直接配制法： 基准物质 称量 溶解 定量转移至 容量瓶 稀释至刻度 根据称量的质量 和体积计算标准溶液的准确浓度,用差减法称得无水 Na2CO3 0.5108 克溶于100 ml 容量瓶中,摇匀,100.00 ml Na2CO3溶液的准确浓度：,=0.09639(mol/L),例：,2.间接配制法： 标定法(standardization)：利用基准物质确定溶液准确浓度 比较法：用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法,固体NaOH易吸潮，易吸收CO2 浓HCl易挥发 KMnO4含MnO2、硫酸盐等,许多常见试剂：,例：配制C=0.1000 mol/L ，500 ml NaOH 溶液,mNaOH = 2.0 g,NaOH 40 g/mol,配制：,标定：,称 2.0g NaOH,近似浓度的溶液,确定标准溶液浓度的操作过程。,标定 0.1mol/L NaOH溶液的基准物质：,NaOH + KHC8H4O4 = NaKC8H4O4 + H2O,反应式：,邻苯二甲酸氢钾,0.1mol/L NaOH,消耗NaOH体积,记录:,=0.09930(mol/L),计算：,与标准溶液比较, 移取20.00 ml 0.09607 mol/L HCl溶液 标定 NaOH 消耗 19.35 ml，则,= 0.09930(mol/L),无论标定或滴定，一般要求平行测定至少34次，其相对偏差不大于0.2% 。,注意：,平行试验：同一批号取两个以上相同的样品，以完全一致的条件（包括温度、湿度、仪器、试剂，以及试验人）进行试验，看其结果的一致性，,小结,1、确定标准溶液的浓度尽量采用 基准物质直接标定；,2、标定必须在相同条件下进行至少3次；,3、标定好的标准溶液应妥善保存。,平行测定，每次滴定或标定 的体积相差不能超过 0.05 ml .(0.10ml),（三）标准溶液浓度的表示方法,物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量,滴定度(titer,TB/A)：指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量, (B指标液，A指待测物),练 习,例1： THCl/ NaOH = 0.003001 g/ml,表示每消耗1ml HCl标液可与0.003001gNaOH完全反应,例2：TK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50毫升，问被滴定溶液中铁的质量？,解：,例3：计算K2Cr2O7标准溶液(0.02000mol/L)对FeO 和Fe2O3的滴定度。,K2Cr2O7 + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ 2K+ + 7 H2O + 6Fe3+,K2Cr2O7 6Fe2+ 6FeO 3Fe2O3,= 60.0200071.8510-3,= 0.006701(g/ml),= 30.02000159.6910-3,= 0.009581(g/ml),五、滴定分析的误差,滴定分析的准确度：99.9% 滴定分析过程中可能出现的误差有：,1称量误差： 2量器误差： 3方法误差： 滴定终点与化学计量点不相符 点滴误差 指示剂误差 副反应引起的误差,第二节 滴定分析中的计算,一、滴定反应,SP时,或,已知：溶质 mB 、VB、MB 溶剂 mA 试液或样品 mS 、V、,二、滴定分析计算公式,2.溶液稀释时的有关计算：,1.两种溶液相互作用：,3. 基准物质直接配制标准溶液的计算：,4.待测组分的质量与标准溶液之间的有关计算：,注意：化学反应配平；单位换算,! 注：VB单位为 ml,! 注：VB单位为 L,5.待测物百分含量的计算：,称取试样mS克，含待测组分A的质量为mA克， 则待测组分的相对含量为,6.滴定度T与物质的量浓度C的关系,每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量,三、滴定分析计算实例,例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 ml，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少ml？,解：设应加水的体积为 V ml，根据溶液稀释前后物质 的量相等的原则，,续滴定分析计算,例2：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用 0.20 mol/L的HCl滴定至终点，问大约消耗此HCl 溶液多少毫升？,解：,续滴定分析计算,例3：若THCl/Na2CO3= 0.005300 g/ml ，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。,解：,续滴定分析计算,例5：测定药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230 g，溶 解后用浓度为0.1006mol/L的HCl标准溶液滴定， 终点时消耗该HCl标液23.50 ml，求试样中Na2CO3 的百分含量。,解：,续滴定分析计算,例6：精密称取CaO试样0.06000 g，以HCl标准溶液滴定之，已知THCl/CaO=0.005600 g/ml，消耗HCl10.00 ml，求CaO的百分含量？,解：,本章小结,1.基本概念：化学计量点、滴定终点、滴定误差、指示剂、标准溶液、基准物质、滴定度 2.基本计算： 3.滴定反应的要求 4.基准物质的要求 5.标准溶液的配制方法,1、滴定反应具备的条件： 、 、 。,2、滴定反应都具有确定的计量关系。 。,3、所有纯度达到99.9%的物质都为基准物质。 。,4、在滴定分析中，化学计量点与滴定终点间 的关系是 。,A.两者含义相同；B.两者必须吻合； C.两者互不相干；D.两者愈接近，滴定误差愈小。,定量地进行完全,反应速度快,有确定终点的方法,D,习题,5、0.5442gK2Cr2O7(294.18)配成500.0ml溶液， 该溶液的浓度：,c(K2Cr2O7) = ,6、符合反应完全、迅速、无副反应发生的化学反应都适用于滴定分析。（ ）,7、滴定分析中，装入滴定剂之前，滴定管内壁沾有蒸馏水，（