定量分析化学计算ppt课件

第一章定量分析化学概论 1 2分析化学中的误差概念 1 1概述 1 3有效数字及其运算规则 1 4滴定分析法概述 滴定 标准溶液 指示剂 滴定终点 产生了滴定误差 将一种已知准确浓度的溶液滴加到被测物质的溶液中 使它们按照化学剂计量关系定量反应为止 然后根据已知溶液的浓度和用量 计算被测物质的含量 容量分析法 化学计量点 1 4滴定分析法概述 1滴定分析法的特点和对化学反应的要求 滴定 标准溶液 指示剂 简便 快速 应用广泛 准确度高 常作为标准方法使用 a有确定的化学计量关系 b反应必须定量进行 c有较快的反应速度 d有简便的方法确定滴定终点 适用于含量在1 以上各物质的测定 特点 要求 1 4滴定分析法概述 1滴定分析法的特点和对化学反应的要求 过量部分 ZY 另一种标准溶液 没有合适的指示剂或滴定反应速度很慢 返滴定法 直接滴定法 M Y 准确的 过量的 MY Y 2滴定方式 1 4滴定分析法概述 如果反应不按一定反应式进行或伴有副反应 适当试剂 待测组份 定量生成另一种物质 2滴定方式 返滴定法 直接滴定法 置换滴定 标准溶液 1滴定分析法的特点和对化学反应的要求 1 4滴定分析法概述 K2Cr2O7 KI I2 Cr2O72 6I 14H 2Cr3 3I2 14H2O I2 2S2O32 2I 2S4O62 2滴定方式 返滴定法 直接滴定法 置换滴定 例Na2S2O3不能直接滴定K2Cr2O7及其他强氧化剂 在酸性溶液中S2O32 2S4O62 SO42 反应没有定量关系 1 4滴定分析法概述 2滴定方式 返滴定法 直接滴定法 置换滴定 1 4滴定分析法概述 间接滴定法 不能与滴定剂直接起反应的物质 可以通过另外的化学反应 间接进行 例如KMnO4法测定Ca2 Ca2 CaC2O4 Ca2 C2O42 MnO4 标准溶液 2滴定方式 1 4滴定分析法概述 3基准物质和标准溶液 1滴定分析法的特点和对化学反应的要求 3基准物质和标准溶液 能用于直接配制或标定标准溶液的物质 a试剂的组成与化学式完全相苻 b试剂的纯度足够高 c性质稳定 d有较大的摩尔质量 e按反应式定量进行 没有副反应 1 4滴定分析法概述 1 基准物质 3基准物质和标准溶液 1 4滴定分析法概述 K2Cr2O7 Na2C2O4 H2C2O4 2H2O Na2B4O7 10H2O CaCO3 NaCl Na2CO3 常用的基准物有 能用于直接配制或标定标准溶液的物质 1 基准物质 3基准物质和标准溶液 标准溶液的配制和标定 a直接法 准确称取一定量基准物质 溶解后配制成一定体积的溶液 配制 1 4滴定分析法概述 1 基准物质 3基准物质和标准溶液 标准溶液的配制和标定 a直接法 配制 1 基准物质 1 4滴定分析法概述 b标定法 方法 先配置近似于所需浓度的溶液 然后用基准物质来测定它的准确浓度 用不符合基准物质条件的试剂配制 3基准物质和标准溶液 标准溶液的配制和标定 a直接法 配制 1 基准物质 1 4滴定分析法概述 b标定法 用不符合基准物质条件的试剂配制 用基准物质来测定溶液的准确浓度 称为标定 标准溶液的配制和标定 标定方法 用基准物质标定 准确度高 价格贵 操作麻烦 与标准溶液进行比较 用标准参考物质标定 不如用基准物质标定准确度高 操作简便 可以消除共存元素的影响 更符合实际情况 3基准物质和标准溶液 1 4滴定分析法概述 2滴定方式 1 4滴定分析法概述 3基准物质和标准溶液 1滴定分析法的特点和对化学反应的要求 4滴定分析计算 一标准溶液浓度的表示方法 1 物质的量浓度CB mol L 表示溶质B的物质的量 mol或mmol 表示溶液的体积 L或mL 例如每升溶液中含0 2molNaOH CNaOH 0 2mol L 即每升溶液中含0 1molNa2CO3 表示 单位体积溶液中所含溶质的物质的量 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 物质的量浓度CB mol L 物质的量nB的数值取决于基本单元的选择 注意 基本单元不同 摩尔质量就不同 浓度就不同 C H2SO4 0 1mol L C 2H2SO4 0 05mol L 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 物质的量浓度CB mol L 物质的量nB的数值取决于基本单元的选择 注意 基本单元不同 摩尔质量就不同 浓度就不同 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 通式 1 物质的量浓度CB mol L 物质的量nB的数值取决于基本单元的选择 注意 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 基本单元的选择以化学反应的计量关系为依据 5C2O42 2MnO4 16H 10CO2 2Mn2 8H2O 5C2O42 相当于2MnO4 KMnO4基本单元的选择为 Na2C2O4基本单元的选择为 1 物质的量浓度CB mol L 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度TA B 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度 每毫升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 A被测物质的分子式 B滴定剂 标准溶液 的分子式 TA B 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度 每毫升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 A被测物质的分子式 B滴定剂 标准溶液 的分子式 TA B 每毫升K2Cr2O7标准溶液恰好能与0 005000gFe2 反应 例 TFe2 K2Cr2O7 0 005000g mL 如果在滴定中消耗K2Cr2O7标准溶液21 50mL 则被滴定溶液中铁的质量为 mFe 0 005000g mL 1 21 50mL 0 1075g 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度 每毫升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 A被测物质的分子式 B滴定剂 标准溶液 的分子式 TA B 例 用含S为0 051 的标准钢样标定I2溶液 如果固定称样0 5000g 标定时消耗I2溶液11 80mL I2溶液的滴定度如何表示 TS I2 0 5000 0 051 11 80 0 000022g mL 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度 每毫升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 A被测物质的分子式 B滴定剂 标准溶液 的分子式 TA B 例 用含S为0 051 的标准钢样标定I2溶液 如果固定称样0 5000g 标定时消耗I2溶液11 80mL I2溶液的滴定度如何表示 如果固定试样的质量 T可直接表示1ml滴定剂相当于被测物质的百分含量 TS I2 0 051 11 80 0 0043 mL 1 物质的量浓度CB mol L 一标准溶液浓度的表示方法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 滴定度TA B 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 tT bB cC dD 滴定剂T与被测物质B有下列反应 滴定剂的物质的量nT与被测物质的量nB的关系 通过两种方法求出 4滴定分析计算 滴定分析法概述 滴定到化学计量点时 t摩尔T与b摩尔B作用完全 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 tT bB cC dD 滴定剂T与被测物质B有下列反应 通过两种方法求出 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 根椐滴定反应中T与B的化学计量数比 摩尔比 求出 nT nB t b 滴定到化学计量点时 t摩尔T与b摩尔B作用完全 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 tT bB cC dD 滴定剂T与被测物质B有下列反应 通过两种方法求出 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 根椐滴定反应中T与B的化学计量数比 摩尔比 求出 nT nB t b 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 tT bB cC dD 1 根椐滴定反应中T与B的化学计量数比 摩尔比 求出 5C2O42 2MnO4 16H 10CO2 2Mn2 8H2O 例如 nT nB t b nKMnO4 nNa2C2O4 2 5 4滴定分析计算 滴定分析法概述 2 根椐等物质的量反应规则计算求出 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 1 根椐滴定反应中T与B的化学计量数比 摩尔比 求出 4滴定分析计算 滴定分析法概述 以化学反应首先确定基本单元 据 反应完全时 反应物消耗的物质的量是相等的 这一原则进行计算 2 根椐等物质的量反应规则计算求出 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 酸碱滴定 酸给出的质子数等于碱接受的质子数 例如 所以 一个硫酸分子可以给出两个质子 则1 2个硫酸分子可以给出一个质子 2n H2SO4 n NaOH 2 根椐等物质的量反应规则计算求出 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 氧化还原滴定 氧化剂得电子数等于还原剂失电子数 5C2O42 2MnO4 16H 10CO2 2Mn2 8H2O 例如 KMnO4基本单元为 Na2C2O4基本单元为 化学计量点时 5n KMnO4 2n Na2C2O4 2 根椐等物质的量反应规则计算求出 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 氧化还原滴定 氧化剂得电子数等于还原剂失电子数 5Fe2 MnO4 8H 5Fe3 Mn2 4H2O 再如 KMnO4基本单元为 Fe2 基本单元为Fe2 化学计量点时 n Fe2 5n KMnO4 n Fe2 应从总反应中找出实际参加反应的物质以及物质的量之间的关系 在置换滴定法和间接滴定法中 涉及到两个以上的反应 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 例如 酸性溶液中 以K2Cr2O7为基准物质 标定Na2S2O3溶液的浓度时 其中包括了两个反应 首先K2Cr2O7与过量的KI反应 析出I2 Cr2O72 6I 14H 2Cr3 3I2 7H2O 1 然后用Na2S2O3溶液滴定析出的I2 I2 2S2O32 2I S4O62 2 因此 实际上总反应相当于K2Cr2O7氧化了Na2S2O3 1Cr2O72 6I 3I2 6S2O32 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 6 KMnO4法间接测定Ca2 MnO4 标准溶液 Ca2 CaC2O4 Ca2 C2O42 Ca2 C2O42 CaC2O4 5C2O42 2MnO4 16H 10CO2 2Mn2 8H2O 2MnO4 5C2O42 5Ca2 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 物质的质量mB物质的量nB与物质摩尔质量MB之间的关系是 mB g nB mol MB g mol 物质的质量mB物质的量浓度CB与溶液的体积VB以及物质摩尔质量MB之间的关系是 nB CBVB CBVB MB g mol 几个物理量之间的关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 三标准溶液浓度的计算 一标准溶液浓度的表示方法 二滴定剂 标准溶液 与被测物质之间的计量关系 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 直接配制法 设基准物质B的摩尔质量为MB g mol 质量为mB g nB mB MB mol 物质的量 配制体积为VB L 的标准溶液 CB nB VB mB VBMB 物质的量浓度 三标准溶液浓度的计算 CB mB VBMB 4滴定分析计算 滴定分析法概述 例准确称取基准物质K2Cr2O71 471g 溶解后定量转移至250mL容量瓶中 问此K2Cr2O7溶液的浓度是多少 CB mB VBMB 解 MK2Cr2O7 294 2g mol 已知 V 0 2500 L mK2Cr2O7 1 417g 0 02000 mol L CK2Cr2O7 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 直接配制法 例欲配制0 1000mol L的Na2CO3标准溶液500mL 应称取基准Na2CO3多少克 解 CB mB VBMB MNa2CO3 106 0g mol V 0 5000 L mNa2CO3 0 1000 0 5000 106 0 已知 CNa2CO3 0 1000mol L mB g CB VB MB 5 300g 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 1 直接配制法 2标定法 1直接配制法 设以基准物质mB标定浓度为CT的待标溶液 用去待标溶液的体积为VT mL nT CTVT mmol 在计量点 tT bB cC dD CT 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 解 例为标定HCl溶液 称取硼砂 Na2B4O7 10H2O 0 4710g 用HCl溶液滴定至化学计量点 消耗25 20mL 求HCl溶液的浓度 Na2B4O7 2HCl 5H2O 4H3BO3 2NaCl CHClVHCl nHCl 2nNa2B4O7 CHCl 0 09802 mol L 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 4滴定分析计算 滴定分析法概述 如果要求在标定浓度约为0 1mol L 1HCl溶液时 消耗的HCl溶液体积在25 35mL之间 问应称取硼砂 Na2B4O7 10H2O 的质量称量范围是多少克 Na2B4O7 2HCl 5H2O 4H3BO3 2NaCl m Na2B4O7 10H2O C HCl V HCl M Na2B4O7 10H2O 由题意可得 消耗的HCl溶液体积在25mL时 m1 0 1mol L 1 0 025L 381 36g mol 1 0 5g 消耗的HCl溶液体积在35mL时 m2 0 7g 3量浓度与滴定度的关系 三标准溶液浓度的计算 2标定法 1直接配制法 4滴定分析计算 滴定分析法概述 例计算0 02000mol LK2Cr2O7溶液对Fe的滴定度 Cr2O72 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 每毫升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 1000 3量浓度与滴定度的关系 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 例计算0 02000mol LK2Cr2O7溶液对Fe的滴定度 Cr2O72 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 1000 3量浓度与滴定度的关系 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 mFe 每升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 例计算0 02000mol LK2Cr2O7溶液对Fe的滴定度 Cr2O72 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 1000 3量浓度与滴定度的关系 三标准溶液浓度的计算 4滴定分析计算 滴定分析法概述 mFe 每升滴定剂 标准溶液 相当于被测物质的质量 例计算0 02000mol LK2Cr2O7溶液对Fe的滴定度 Cr2O72 6Fe2 14H 2Cr3 6Fe3 7H2O 0 006702g mL 3量浓度与滴定度的关系式为 4滴定分析计算 滴定分析法概述 3量浓度与滴定度的关系式为 4滴定分析计算 滴定分析法概述 3量浓度与滴定度的关系式为 4滴定分析计算 滴定