滴定分析法概论(3)

第三章 滴定分析法概论,教师：李云兰 职称：教授 时间：2012.3 Email:L,一、基本概念,滴定分析法（titrametric analysis） 将已知准确浓度的标准溶液通过滴定管滴加到 被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物 质按化学计量关系反应完全，根据所消耗的标 准溶液的体积和浓度计算出被测物质的含量。 因为这类方法是以测量标准溶液的容积为基 准，故又称为容量分析法（volumetric analysis）。,一、基本概念,滴定（titration）：将标准溶液从滴定管递加到被测物质中去的过程称为滴定。,一、基本概念,化学计量点（stoichiometric point）：当加入的标准溶液与被测物质定量反应完全时，称反应达到化学计量点（简称计量点，以sp表示），亦称为等当点（equivalent point）。,一、基本概念,指示剂（indicator）：为了确定化学计量点，常加入一种辅助试剂，使其恰好在化学计量点时发生颜色改变来指示反应完成，这一辅助试剂称为指示剂。,一、基本概念,滴定终点（end point）：在滴定过程中，指示剂发生颜色改变的转变点称为滴定终点 （简称终点以ep表示）。,一、基本概念,终点误差（end point error）：滴定终点与化学计量点不一致造成的分析误差称为终点误差，又称为滴定误差(titration error,以TE表示)。,二、滴定分析法对化学反应的要求,1、反应必须具有确定的化学计量关系，即按一定的反应方程式进行，不发生副反应。 2、反应必须定量完全进行，定量完成的程度要求达到99.9%以上。 3、反应必须迅速完成。对于速度较慢的反应，有时可通过加热或加入催化剂等措施提高反应速度。 4、必须有适宜的指示剂或其他简便可靠的方法指示终点。,三、滴定方式,直接滴定法 返滴定法 置换滴定法 间接滴定法,四、滴定分析法的分类,酸碱滴定法 配位滴定法 氧化还原滴定法 沉淀滴定法 非水滴定法,五、确定滴定终点的方法,一、指示剂法 二、仪器分析法指示终点 1、电位滴定 2、电导滴定 3、电流滴定 4、交流示波极谱滴定 5、光度滴定,六、滴定条件的选择,一、滴定曲线 （一）曲线的绘制 （二）化学计量点和指示剂的选择 二、滴定误差,七、标准溶液和基准试剂,一、标准溶液的配制 （一）直接法 （二）间接法 1、标定法 2、比较法,（一）直接法,准确称取一定量的基准物，经溶解后，置于一定体积容量瓶中，稀释至刻度，根据物质的质量和溶液的体积即可计算该标准溶液的标准浓度。,基准物质必须符合下列条件,1、试剂的组成与化学式完全相符，若含结晶水，如H2C2O42H2O,Na2B4O710H2O等，其结晶水的含量均应符合化学式。 2、试剂的纯度足够高（质量分数在99.9%以上）。 3、性质稳定，不易与空气中的O2及CO2反应，亦不吸收空气中的水分，不发生副反应。 4、试剂最好有较大的摩尔质量，以减小称量时的相对误差。 5、试剂参加滴定反应时，应按确定反应式定量进行。,1、标定法,当无法找到基准物质时，需先配制成大致浓度的溶液，再利用该物质与基准物质或者另外一种已知浓度的溶液的反应测定出该溶液的准确浓度。用配制溶液滴定基准物质，计算其准确浓度的方法称为标定。,2、比较法,用另外一种标准溶液滴定一定量的配制溶液或用该溶液滴定另外一种标准溶液确定其浓度的方法称为比较法。比较法一般不及标定法应用的普遍。其准确度不及直接用基准物质标定的好。,标准溶液浓度的表示方法,（一）物质的量浓度 （二）滴定度,（二）滴定度,1、以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示。例如，THCl=0.003646g/ml，表示每毫升HCl溶液中含HCl的质量为0.003646g。 2、以每毫升标准溶液所能滴定的被测物质的质量表示。例如，T=0.003646g/ml，表示每毫升NaOH标准溶液恰能与0.003646gHCl反应，这种滴定的表示方法的一般形式为TT/A ，T表示滴定剂，A表示被测物质。,滴定分析中常用的基准物质和标准溶液,（一）基准物质 滴定分析中离不开标准溶液，能用于直接配制或标定标准溶液的物质称为基准物质。,第二节 滴定分析中的平衡原理,一、分布系数 在酸碱平衡、配位平衡、氧化还原平衡和溶 解平衡体系中，往往同时存在多种型体。平衡 体系中各种存在型体的平衡浓度之和称为总浓 度或分析浓度，常用c表示。溶液中一定型体的 平衡浓度在总浓度中所占的份数称为分布系 数，以表示。,一、分布系数和副反应系数,（二）副反应系数 滴定分析中，基本滴定反应称为主反应，影响 主反应平衡关系的因素一般都表现为副反应。 每种物质存在型体的浓度占各种物质存在型体浓度总 和的分数的倒数即为副反应系数，以a表示。显然， 副反应系数和分布系数的倒数一致，副反应能够改变 组分的存在型体。,二、物料平衡、电荷平衡和质子条件式,（一）物料平衡方程 物料平衡方程，简称物料平衡（material balance），又称质量平衡（mass balance），用NBE表示。指在一个化学平衡体系中，某一给定物质的总浓度，等于各有关形式平衡浓度之和。,(二)电荷平衡方程,简称电荷平衡(charge balance),用CBE表示。单位体积溶液中阳离子所带正电荷的总和应等于阴离子所带负电荷的总和，根据这一中性原则，由各离子的电荷和浓度，列出电荷平衡方程。,（三）质子条件,又称质子平衡方程(proton balance equation)，即碱所得到的质子的量(mol)与酸失去的质子的量（mol）相等，用PBE表示。,写出质子条件式，可依照下列步骤：,（1） 选择质子参考水准（零水准）：通常以原始的酸碱组分，即在溶液中大量存在并参与质子转移的组分和溶剂为参考水准。 （