第三章滴定孙

1、1第三章第三章 滴定分析滴定分析3-1 滴定分析法概述滴定分析法概述3-2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件滴定分析法的分类与滴定反应的条件3-3 标准溶液标准溶液3.4 标准溶液浓度表示法标准溶液浓度表示法3-5 滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算23-1 滴定分析法概述滴定分析法概述 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3 滴定管滴定管 化学计量点化学计量点(sp) 滴定剂滴定剂 Stoichiometric point 滴定终点滴定终点(ep) End point 被滴定溶液被滴定溶液 终点误差终点误差(Et ) 3定义定义滴定分析法滴定分析法(titrimetric dete

2、rmination)定义：将已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液），滴加到待测物质溶液中（或者将被测物质的溶液滴加到标准溶液中），直到待测组分恰好完全反应，即加入标准溶液的物质的量与待测组分的物质的量符合反应式的化学计量关系， 根据用去的标准溶液的准确体积和浓度即可计算出待测组分的含量。4标准溶液(standard solution)：已知准确浓度的试剂溶液。 滴定(titration)：将滴定剂通过滴定管计量并滴加到被测溶液的操作。化学计量点（stoichiometric point, SP）：滴定剂与被测物按化学反应方程式的计量关系恰好反应完全的点。 术语5滴定终点（end point,ep）

3、：指示剂颜色突变的点终点误差（end point error） ：滴定终点与计量点不一致所产生的误差。基准物质：能用于直接配制标准溶液或标定溶液准确浓度的物质。要注意：计量点与滴定终点往往是不一致的。63-2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件滴定分析法的分类与滴定反应的条件1. 特点简便、快速、准确度高，适于常量分析。2.分类:按照所利用的化学反应类型不同，可分为酸碱滴定法酸碱滴定法：是以酸碱反应为基础沉淀滴定法沉淀滴定法：是以沉淀反应为基础络合滴定法络合滴定法：是以络合反应为基础氧化还原滴定法氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础7直接直接滴定滴定1）. 按一定的反应式定量进行按一定的反应式

4、定量进行(99.9%以上以上); 2）.反应速率快反应速率快; 3）.有比较简便的方法确定反应终有比较简便的方法确定反应终点点3.滴定分析对化学反应的要求81)直接滴定直接滴定（direct titration）：满足滴定分析对化学反应的要求的反应，可用标准溶液直接滴定待测物质。例: 强酸滴定强碱。 按滴定方式分类：9(2) (2) 返滴定法(back titration)：当试液中待测物质与滴定剂反应的很慢，或者用滴定剂直接滴定固体试样而反应不能立即完成时，可先准确地加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。 返滴定返滴定:

5、 Al+EDTA(过过)、Zn2+CaCO3+HCl(过量过量)NaOH10（3）置换滴定法(replacement titration)：当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时，可先用适当试剂与待测组分反应，使其定量地置换为另一种物质，再用标准溶液滴定这种物质。 （4）间接滴定法(indirect titration):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，以滴定法间接进行。置换滴定：置换滴定：用用K2Cr2O7 Na2S2O3(+KI) 间接滴定：间接滴定：Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4KMnO411标准溶液(standard solution)

6、：滴定中已知准确浓度的试剂溶液。2 间接：先配成一种近似于所需浓度的溶液，然后间接：先配成一种近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质（或用基准物质标定过的标准溶液）来用基准物质（或用基准物质标定过的标准溶液）来标定它的准确浓度。标定它的准确浓度。配制方法配制方法1 直接：准确称量一定量物质，溶解后配成一定直接：准确称量一定量物质，溶解后配成一定体积的溶液体积的溶液3-3 标准溶液标准溶液12可用直接法配制标准溶液的物质，应具备的条件：可用直接法配制标准溶液的物质，应具备的条件： 1. 物质必须具有足够的纯度，即含量物质必须具有足够的纯度，即含量99.9%； 2. 物质的组成与化学式应完全符合；物

7、质的组成与化学式应完全符合； 3. 稳定。稳定。132. 2. 标定标定 准确称取基准物或另一种标准溶液来测定准确浓度。1. 1. 配制溶液配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。间接法间接法14基准物质应具备的条件：基准物质应具备的条件： 1. 物质必须具有足够的纯度，即含量物质必须具有足够的纯度，即含量99.9%； 2. 物质的组成与化学式应完全符合；物质的组成与化学式应完全符合； 3. 稳定；稳定； 4具有较大的摩尔质量具有较大的摩尔质量常用的基准物质：常用的基准物质：无水Na2CO3、Na2B4O710H2O、CaCO3、K2Cr2O7、NaC2O4 、 H2C2O42H2O、NaCl15

8、实验室常用试剂分类实验室常用试剂分类中文名中文名 优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯 生化试剂生化试剂英文标志英文标志 GR AR CP BR标签颜色标签颜色 绿绿 红红 蓝蓝 咖啡色咖啡色163.4 标准溶液浓度表示法1. 物质的量浓度物质的量浓度（简称浓度） 单位体积溶液所含溶质的物质的量（nB）。VncBBV ：溶液的体积。应指明基本单元：原子、分子、离子、电子或他们的组合。单位为 molL-1。172.滴定度 与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量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：g mL-1 例：测定铁含量的KMnO4标准溶液，其浓度表示：4

9、Fe/KMnOT或432/KMnOOFeT表示：l mL KMnO4 溶液相当于0.005682 g 铁， 1 mL 的 KMnO4 标准溶液能把 0.005682 g Fe2+ Fe3+。适用于工业生产中批量分析： m(Fe) T V。若:00568204Fe/KMnO.T18浓度 c 与滴定度 T 之间关系 aA + bB = cC + dD A 为被测组分，为被测组分，B 为标准溶液；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：当反应达到计量点时：由滴定度定义 TA/B= mA/VB，得：aMmbV

10、cAABB10001000ABBAbMcaVm1000ABA/BMcbaT19例题：求求 0.1000 molL-1 NaOH 标准溶液对 H2C2O4 的滴定度。解解：NaOH 与 H2C2O4 的反应为： H2C2O4 + 2 NaOH Na2C2O4 + 2H2O11 -1 -OCHNaOH/NaOHOCHmLg00450201000molg0490Lmol10000211000422422.McbaT203.5 滴定分析结果的计算3.5.1 被测组分的物质的量 nA与滴定剂 nB 的关系 1. 直接滴定直接滴定 测组分A与滴定剂 B 间的反应为： a A + bB = c C + d

11、D化学计量点时：a mol A 恰好与 b mol B 作用完全 nA nB a b（化学计量数之比化学计量数之比）BAnbanABnabn2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3nHCl = 2 nNa2CO321称取基准物或试样质量 (mB)标定标准溶液 A 时:（1）确定标准溶液浓度BBBAAMmbanbaVc（2）确定称取基准物或试样量范围：滴定液体积一般为 2025 mL左右,浓度约 0.1 molL-1 （3）估计标准溶液消耗体积 VABBABA1MmVbanbac22若被测物为溶液时：BBAAVcbaVc用已知浓度的 NaOH 标准溶液测定 H2SO4 溶液浓度

12、： H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2ONaOHNaOHSOHSOH4242VcVc214242SOHNaOHNaOHSOHVVcc2ABBAVVcbac232. 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：例：以以 KBrO3 为基准物标定为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度。溶液的浓度。 BrO3- + 6I-+ 6H+ 3I2 + 3H2O + Br- （1） I2+ 2 S2O3 2- 2I- + S4O6 2- （2）3322KBrOOSNann6243.5.2 被测组分质量分数的计算 称取试样的质量 G，测得被

13、测组分的质量为 GA，则被测组分在试样中的质量分数 mA为：GGmAA滴定剂的浓度 cB、消耗体积 VB 。反应的摩尔比 a bABBAMVcbaGBBBAVcbanbanAAAMGn%GMVcbam100ABBA(通式)253.5.3 计算示例例：选用邻苯二甲酸氢钾作基准物，标定例：选用邻苯二甲酸氢钾作基准物，标定0.l molL-1 NaOH溶液溶液的准确浓度。应称取基准物多少克？如改用草酸的准确浓度。应称取基准物多少克？如改用草酸(H2C2O42H2O)作基准物，应称取多少克？作基准物，应称取多少克？解：以邻苯二甲酸氢钾（解：以邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）作基准物时：）作基准物时：

14、 KHC8H4O4 + OH- KC8H4O4- + H2O nNaOH = n KHC8H4O4 m KHC8H4O4 = n KHC8H4O4 M KHC8H4O4 = nNaOH M KHC8H4O4 = cNaOH VNaOH M KHC8H4O4 = 0.l molL-12510-3 L204.2 gmol-1 0.5 g26以H2C2O42H2O作基准物:nNaOH = 2 nH2C2O42H2Om H2C2O42H2O = n H2C2O42H2O M H2C2O42H2O221O2HOCHNaOHNaOHO2HOCHNaOH24222422MVcMn = 0.l molL-12

15、510-3L121.6 gmol-1 1/2 0.16 g由此可见，采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量上的相对误差。27例： 测定工业纯碱中测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取的含量时，称取0.2457g试样，用试样，用0.2071 molL-1的的HCI标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去 H CI标准溶液标准溶液21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。 解解: 此滴定反应是：此滴定反应是： 2HCl+ Na2CO3 = 2NaCl+ H2CO3GMVcGMnGMnGmmNaHHNaHClNaNaNaCONa212132

16、%.829595820g24570molg0106L104521Lmol207102113128例： 有一有一KMnO4标准溶液，浓度为标准溶液，浓度为0.02010 molL-1，求其，求其 TFe / KMnO4和和TFe2O3 / KMnO4 。如果称取试样。如果称取试样0.2718g，溶解后将溶液中的，溶解后将溶液中的Fe3+还原成还原成Fe2+，然后用，然后用KMnO4标准溶液滴定标准溶液滴定,用去用去26.30mL,求求试样中试样中Fe、Fe2O3的质量分数。的质量分数。 解；解； 5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2OnFe = (5/1) n KMnO4 nFe2O3 = (5/2) n KMnO4291 -FeKMnOFe/KMnOmL0.005613g100085550201001510001544.McT1 -OFeKMnO/KMnO