环境学院-3-滴定分析

1,第三章滴定分析,2,3.1滴定分析概述,3.1.1概述滴定分析法用滴定管将标准溶液滴加到待测物的溶液中，通过指示剂指示滴定终点的到达，根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。传统分析方法；适用于常量分析；特点：简单、准确、费用低；,3,标准溶液,待测溶液,4,滴定法常用术语1、滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）2、滴定：把滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液中的过程。3、化学计量点：滴入的标准溶液与被测物质定量反应完全时，称反应到达了化学计量点，用sp表示。,如何理解化学计量点（sp）：反应式NaOH+HCl=NaCl+H2O滴定前02.000mmol滴入1.000mmol剩余(2.000-1.000)mmol反应未完全滴入2.000mmol剩余(2.000-2.000)mmol反应完全到达sp,5,4、滴定终点一般依照指示剂的变色来进行判断，滴定中指示剂改变颜色的那一点，称为滴定终点（ep）例如，用NaOH标准溶液滴定HCl溶液时，以酚酞作指示剂。当滴入一定体积的NaOH标准溶液，溶液由无色变为红色时，表示滴定终点到达，即停止滴定。,6,5、终点误差Et滴定终点与化学计量点不一定恰好相符,由此造成的分析误差称为终点误差。如用NaOH滴定HCl（酚酞作指示剂）：NaOH+HCl=NaCl+H2O化学计量点时,pHsp=7.0滴定终点（酚酞变色）时，pHep=9.1因为pHsppHep,故存在终点误差。,7,3.2滴定分析法的分类与滴定反应的条件,3.2.1滴定分析法分类（按化学反应分类）(1)酸碱滴定法(中和法)：以质子传递反应为基础。H+B-HB(2)沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反应为基础。Ag+Cl-AgC1(3)配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应为基础。M2+Y4-MY2-(4)氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础。MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O,8,3.2.2滴定分析法对化学反应的要求及滴定方式,(1)按一定的化学反应方程式进行(2)定量进行完全(3)较快的反应速度(4)有适当简便的方法确定滴定终点例：NaOH+HCl=NaCl+H2O,1、对化学反应的要求,9,直接滴定法以标准溶液直接滴定待测物返滴定法（反应速度较慢或待测物是固体）待测物+标准溶液（过量）标准溶液（剩）用另一标准溶液滴定Al3+EDTA（过量）EDTA（剩）用Zn2+标准溶液滴定,2、滴定方式,10,置换滴定法（没有定量关系或伴有副反应）K2Cr2O7+KI+H+I2+其它产物,待测物+适当试剂另一物质,以标准溶液滴定,间接滴定法,Ca2+C2O42-CaC2O4,待测物AB化合物,CaC2O4+H+H2C2O4+Ca2+,2KMnO45H2C2O4,标准溶液D滴定C，间接测得B,Na2S2O3标准溶液滴定I2,B化合物C化合物,11,3.3标准溶液,3.3.1直接法配制标准溶液,如欲配制0.1000mol.L-1AgNO3标准溶液100mL首先计算AgNO3称样量，0.100010010-3169.87=1.6987g然后准确称取干燥过的基准物质AgNO31.6987g溶于100ml水中，即可直接配成浓度0.1000molL-1的AgNO3标准溶液。,注意“量”的概念,12,基准物质：用于配制和标定标准溶液的一种试剂,它应符合下列要求:（1）试剂的组成应与化学式完全相符；（2）试剂的纯度应达到99.9%以上；（3）试剂应性质稳定；（4）试剂最好有较大的摩尔质量；（5）试剂参加滴定反应时能定量进行。,13,当有些物质不是基准物质，直接用它配制的溶液就不是标准溶液，如盐酸、NaOH等。如不能用直接法配制，要用间接法配制。先配制近似于所需浓度的溶液。这时可用另一种已知浓度的溶液与其相互滴定，从而计算出该溶液的准确浓度，从而得到标准溶液。这个过程称为标定。,3.3.1间接法配制（标定法）,14,15,16,17,18,3.4标准溶液浓度表示法,1.物质的量浓度（简称浓度）单位体积溶液所含溶质的物质的量（nB）。,V：溶液的体积,分析化学中常用单位为L(升)或mL应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等,cB：单位为molL-1,nB：单位为mol或mmol,定义式,19,20,21,22,23,2.滴定度,与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量表示法：T待测物/滴定剂单位：gmL-1例：测定铁含量的KMnO4标准溶液，其滴定度为：,或,表示：lmLKMnO4溶液相当于0.005682g铁，1mL的KMnO4标准溶液能把0.005682gFe2+氧化成Fe3+。适用于工业生产中批量分析：m(Fe)TV,若:,24,浓度c与滴定度T之间关系（从定义出发）,aA+bB=cC+dDA为被测组分，B为标准溶液若以VB为反应完成时标准溶液消耗的体积(mL)，mA和MA分别代表物质A的质量(g)和摩尔质量。当反应达到计量点时：,由滴定度定义得：,25,例题：,求0.1000molL-1NaOH标准溶液对H2C2O4的滴定度解：NaOH与H2C2O4的反应为：H2C2O4+2NaOHNa2C2O4+2H2O,从定义出发进行运算更稳妥,26,3.5滴定分析结果的计算,计算方法：列出测定中发生的有关的化学反应式找出滴定剂与被测物之间的化学计量关系根据题意要求列出计算式后，代入数字进行计算,27,3.5.1被测组分的物质的量nA与滴定剂nB的关系1.直接滴定测组分A与滴定剂B间的反应为：aA+bB=cC+dD化学计量点时：amolA恰好与bmolB作用完全nAnBab,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3nHCl=2nNa2CO3,28,称取基准物或试样质量(mB)标定标准溶液A,到达化学计量点时:,确定标准溶液浓度,29,若被测物为溶液时：,用已知浓度的NaOH标准溶液测定H2SO4溶液浓度：H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O,30,2.间接法滴定,涉及到两个或两个以上反应，从总的反应中找出实际参加反应物质的物质的量之间关系。例：以KBrO3为基准物标定Na2S2O3溶液的浓度。BrO3-+6I-+6H+3I2+3H2O+Br-（1）I2+2S2O32-2I-+S4O62-（2）,BrO3-+6S2O32-+6H+3S4O62-+3H2O+Br-,31,3.5.2被测组分质量分数的计算,称取试样的质量G，测得被测组分的质量为GA，则被测组分在试样中的质量分数mA为：,滴定剂的浓度cB、消耗体积VB。反应的摩尔比ab,(通式),aA+bB=cC+dD,32,3.5.3计算示例,有一KMnO4标准溶液，浓度为0.02010molL-1，求（1）其TFe/KMnO4和TFe2O3/KMnO4。（2）