滴定分析基础知识及基本实验技术PPT学习教案

1、会计学1滴定分析基础知识及基本实验技术滴定分析基础知识及基本实验技术2第1页/共59页3第2页/共59页4第3页/共59页5第4页/共59页6第5页/共59页7第6页/共59页814H6IOCr272O7H3I2Cr2232322O2SI264OS2I2422OCCa42OCaC6HOC5H2MnO4224O8H10CO2Mn222CaC2O4 + 2H+ H2C2O4 + Ca2+第7页/共59页9第8页/共59页10第9页/共59页11第10页/共59页12BVncBBBcBnBVBc第11页/共59页13BBBMmn BnBmBM第12页/共59页14 TT/BBVTmT/BT第13页/

2、共59页15第14页/共59页16第15页/共59页17第16页/共59页18第17页/共59页19t :bn:nTBTBntbn 第18页/共59页20TTTTVcMm2211VcVc第19页/共59页21TTBBVctbMmTTBBVctbVc第20页/共59页223BTT/B10MctbTBTTBMVctbm 第21页/共59页23sBBmmBmASm为供试品中纯物质的质量，单位为g；为供试品取样量，单位为g。第22页/共59页24sBTTBmMVctb3sBTT10mMVctbB100%103sBTTmMVctbB第23页/共59页25STT/BSmFVTmmBB100STT/BSmF

3、VTmmBB则式（3-12 a）可表示为： 式（3-12c）式（3-12a）式（3-12b）药物分析中药物含量常用百分含量表示，则规定浓度实际浓度规定实际ccF STT/BSmVTmmBB校正因子用F表示：第24页/共59页26SBTaVMVctTBSTT/BBVFVT 3计算被测溶液的质量浓度被测物质为液体时，其含量常用质量浓度表示，单位为g/ml由式（3-11a）得 式(3-13)由式（3-12b）得 式(3-14)第25页/共59页27第26页/共59页28第27页/共59页29第28页/共59页30第29页/共59页31第30页/共59页32第31页/共59页33第32页/共59页34

4、第33页/共59页35第34页/共59页36第35页/共59页37第36页/共59页第37页/共59页酸碱滴定曲线酸碱滴定曲线：以滴定过程中滴定剂用量或中和反应百以滴定过程中滴定剂用量或中和反应百分数为横坐标，以所得混合溶液的分数为横坐标，以所得混合溶液的pH值为纵坐标，绘出值为纵坐标，绘出的一条溶液的一条溶液pH随滴定剂的加入量而变化的曲线。随滴定剂的加入量而变化的曲线。 利用此曲线就可正确地选择指示剂，使指示剂的变色点与滴定反应的计量点尽量相符。 用途：用途：讨论各种类型酸碱滴定的曲线和指示剂的选择。 第38页/共59页一、强酸强碱滴定 以0.100 0molL-1NaOH滴定0.100

5、0molL-1HCl 20.00ml为例，说明滴定过程中溶液pH值的变化情况。 （2）滴定）滴定开始至计量点前开始至计量点前，溶液的酸度取决于剩余，溶液的酸度取决于剩余HCl的浓度。的浓度。当滴入当滴入NaOH溶液溶液19. 80ml（即滴定误差为（即滴定误差为-1%）时，溶液的）时，溶液的H+为：为：（1）滴定前，溶液的H+等于HCl的原始浓度 H+0.100 0 molL-1 pH1.00141.1002. 519.80mL20.00mL0.20mLL0mol 0.100LmolHpH3.30当滴入NaOH溶液19.98ml（即即滴定误差为-0.1%）时 pH4.30第39页/共59页（3

6、）计量点时，溶液的组成为）计量点时，溶液的组成为NaCl，溶液的，溶液的H+由水的解离决由水的解离决定：定：H+OH-1.00l0-7molL-1 pH7.00（4）计量点后，溶液的组成为）计量点后，溶液的组成为NaCl+NaOH, 溶液的溶液的H+取决于过取决于过量的量的NaOH浓度。如当滴入浓度。如当滴入NaOH溶液溶液20.02m1（即滴定误差为（即滴定误差为0.1%）时，溶液的）时，溶液的OH-为为 151.10520.02mL20.00mL0.02mLL0mol 0.100LmolOHpOH4.3pH9.7第40页/共59页0.100 0molL-1Na0H滴定滴定0.100 0mo

7、lL-1HCl pH值的变化值的变化 加入Na0H/mL剩余HCl/mL过量NaOH/mLpH0.00 20.00 1.00 18.00 2.00 2.28 19.80 0.20 3.30 19.98 0.02 4.3 20.00 0.00 7.00 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.70 22.00 2.00 11.70 突跃范围突跃范围4.3第41页/共59页12 10 08 06 04 02 000 50 100 150 200甲基橙3.1 4.4甲基红 4.4 6.2酚酞8.0 9.6pH值滴定百分数0.100 0molL-1NaOH滴定滴定0.100 0mol

8、L-1HCl pH值及曲线值及曲线变化变化 计量点pH=5.4指示剂：指示剂：酚酞酚酞 甲基红（甲基橙）甲基红（甲基橙）第42页/共59页12 10 08 06 04 02 000 50 100 150 200甲基橙3.1 4.4甲基红 4.4 6.2酚酞8.0 9.6pH值滴定百分数0.100 0molL-1HCl滴定滴定0.100 0molL-1 Na0HpH值及曲线值及曲线变化变化 计量点pH=5.4指示剂：甲基红指示剂：甲基红第43页/共59页pH1210864200 100 200%滴定百分数滴定百分数,T%9.7 sp+0.1%4.3 sp-0.1%sp 7.0突突跃跃9.0 5.

9、04.09.88.03.1*6.2*4.4PPMRMO0.10molL-1 NaOH滴定0.10molL-1 HCl0.10molL-1HCl滴定0.10molL-1NaOH第44页/共59页NaOHHCl0 100 200% pH1210864210.79.78.77.05.34.33.3PPMRMO5.04.49.06.24.43.1.01molL-1 0.1molL-1 1molL-1浓度增大浓度增大10倍，突倍，突跃增加跃增加2个个pH单位。单位。第45页/共59页 一般在测定时，不宜使用浓度太小的标准溶液，样品溶液也尽量不要太稀。但是酸碱的浓度过高虽然有利于指示剂的选择，但每滴溶液中

10、所含的滴定剂的物质的量较多，在化学计量点附近同样多加或少加半滴标准溶液，引起的误差就较大。所以通常滴定剂和样品的浓度应在0.10.5molL-1之间。第46页/共59页二、一元弱酸（碱）滴定（1）滴定前，溶液的H+等于HAc的原始浓度13-151032. 1Lmol 100. 01074. 1LmolcKHaapH2.89（2）滴定开始至计量点前，溶液的酸度取决于剩余）滴定开始至计量点前，溶液的酸度取决于剩余HAc和生成的和生成的NaAc浓度。当滴入浓度。当滴入NaOH溶液溶液19. 80ml（即滴定误差为：（即滴定误差为： -1%）时，）时，溶液的溶液的H+按缓冲溶液计算：按缓冲溶液计算：A

11、BlgccpH =pKa 以0.100 0molL-1NaOH滴定0.100 0molL-1HAc 20.00ml为例，说明滴定过程中溶液pH值的变化情况。 第47页/共59页（3）计量点时，溶液的组成为）计量点时，溶液的组成为NaAc，溶液的，溶液的H+由由NaAc水的解水的解离决定离决定（4）计量点后，溶液的组成为）计量点后，溶液的组成为NaCl+NaOH, 溶液的溶液的H+取决于过取决于过量的量的NaOH浓度。如当滴入浓度。如当滴入NaOH溶液溶液20.02m1（即滴定误差为（即滴定误差为0.1%）时，溶液的）时，溶液的OH-为为 151.10520.02mL20.00mL0.02mLL

12、0mol 0.100LmolOHpOH4.3pH9.7滴定曲线、滴定突越及指示剂的选择161 -514103 . 5Lmol 100. 0108 . 110. 1LmolcKOHabpOH5.28 pH8.72第48页/共59页0.100 0molL-1Na0H滴定滴定0.100 0molL-1HAc pH值的变化值的变化 加入Na0H/mL剩余HAc/mL过量NaOH/mLpH0.00 20.00 2.89 18.00 2.00 5.7 19.80 0.20 6.7 19.98 0.02 7.7 20.00 0.00 8.72 20.02 0.02 9.7 20.20 0.20 10.7 2

13、2.00 2.00 11.7040.0020.0012.5突跃范围突跃范围2第49页/共59页12 10 08 06 04 02 000 50 100 150 200甲基橙3.1 4.4甲基红 4.4 6.2酚酞8.0 9.6pH值滴定百分数0.100 0molL-1NaOH滴定滴定0.100 0molL-1HAc pH值及曲线值及曲线变化变化 计量点pH=2.0指示剂：指示剂：酚酞酚酞 甲基红（甲基橙）甲基红（甲基橙）第50页/共59页1 1）滴定前，曲线起点；）滴定前，曲线起点；2 2）滴定开始时，溶液滴定开始时，溶液pH变化；变化；3）继续滴加）继续滴加NaOH，溶液形成缓冲体系，曲线变

14、化平缓；，溶液形成缓冲体系，曲线变化平缓；4）接近化学计量点时，）接近化学计量点时，pH变化加快；变化加快；0.1mol.L-1NaOH滴定相同浓度的滴定相同浓度的HAc滴定曲线讨论：滴定曲线讨论：5）化学计量点前后产生）化学计量点前后产生pH突跃，与强酸相比，突跃变小；突跃，与强酸相比，突跃变小；6）随着弱酸）随着弱酸Ka变小，突跃变小，变小，突跃变小，Ka 在在10-9左右突跃消失左右突跃消失;7）滴定条件：）滴定条件： c Ka10-8第51页/共59页三、多元酸和多元碱的滴定三、多元酸和多元碱的滴定 用强碱滴定多元酸或强酸滴定多元碱时，多元用强碱滴定多元酸或强酸滴定多元碱时，多元酸或多

15、元碱其在溶液中分步解离。酸或多元碱其在溶液中分步解离。第52页/共59页讨论：讨论：0.100 0molL-1HCl滴定滴定0.050 00molL-1 Na2CO3 滴定反应分二步进行，滴定反应分二步进行， CO32-+ H+ HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 CO32-和和HCO3-的解离常数分别为：的解离常数分别为：Kb1KW/Ka21.00l0-14/(4.68l0-11)2.1410-4Kb2KW/Ka11.00l0-14/(4.47l0-7)2.2410-8第53页/共59页第一计量点时的产物为NaHCO3，溶液的pH值近似为CO32-+ H+ HCO3- pH1/2(pK

16、a1+pKa2)1/2(6.35+10.33)8.3 可选择可选择酚酞酚酞作指示剂作指示剂 因因CO32-的的Ka1与与Ka2的比值接近于的比值接近于104，HCO3-缓冲作用，缓冲作用，突跃不太明显，终点误差较大。若采用甲酚红与百里酚蓝混突跃不太明显，终点误差较大。若采用甲酚红与百里酚蓝混合指示剂指示终点，可减少误差。合指示剂指示终点，可减少误差。 第二计量点时，反应产物为H2CO3，它在溶液中主要是以溶解状态的CO2形式存在，常温下其饱和溶液的浓度为0.040 molL-1，所以这时溶液的酸度为： 47103.104.01047.4(A)1acKHpH =3.88第54页/共59页例 0.

17、100 0molL-1HCl滴定滴定0.050 00molL-1 Na2CO3 1000501502468101214NaHCO3酚酞 8.09.6第一等量点8.3H2CO3甲基橙3.14.4第二等量点3.88VHCl/VNa2CO3100/100第55页/共59页例 0.100 0 molL-1NaOH滴定0.100 0 molL-1H3PO4 01002003002468101214NaH2PO4甲基红 4.4 6.2第一等量点4.69Na2HPO4百里酚酞9.410.6第二等量点9.66VNaOH/VH3PO4100/100第56页/共59页曲线上的滴定突跃只有曲线上的滴定突跃只有两个而不是三个两个而不是三个。由于由于H H3 3POPO4 4的的K Ka1a17.527.521010-3-3、K