《分析化学滴定分析》ppt课件

1、第三章第三章 滴定分析滴定分析1 1、滴定分析法相关名词、滴定分析法相关名词2 2、滴定分析对化学、滴定分析对化学 反响的要求反响的要求3 3、滴定分析分类、滴定分析分类4 4、规范溶液的配制、规范溶液的配制 及浓度确实定及浓度确实定5 5、规范溶液浓度表示法、规范溶液浓度表示法6 6、滴定分析中的计算、滴定分析中的计算Titrimetric Analysisn第第1节滴定分析法相关名词节滴定分析法相关名词n定义定义n规范溶液规范溶液standard solution ：知准：知准确浓度的试剂溶液普通到达四位有效数确浓度的试剂溶液普通到达四位有效数字字n滴定滴定titration：用滴定管向待

2、测溶：用滴定管向待测溶液中滴加规范溶液的操作过程。液中滴加规范溶液的操作过程。n化学计量点：化学计量点：(stoichiometric point,sp)滴加的规范溶液与待测组分恰好滴加的规范溶液与待测组分恰好反响完全的反响完全的“点。点。n滴定终点：滴定终点：(end point,ep)指示剂变指示剂变色，停顿滴定的点。色，停顿滴定的点。n滴定误差终点误差滴定误差终点误差end point error：滴定终点与化学计量点不符合所：滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差。产生的误差。6指示剂指示剂indicator：在固定的条件时变色，被利：在固定的条件时变色，被利用来指示滴定终点。用来指示

3、滴定终点。 7滴定曲线：描画出滴定过程中溶液滴定曲线：描画出滴定过程中溶液pH、pM、电极电位电极电位值的变化情况，所得的值的变化情况，所得的V- pH、pM、电极电位电极电位值关系曲线。值关系曲线。8滴定分析法：滴定到终点后，根据规范溶液的浓滴定分析法：滴定到终点后，根据规范溶液的浓度与所耗费的体积，按化学计量关系算出待测组分的度与所耗费的体积，按化学计量关系算出待测组分的含量的方法。含量的方法。n 2特点：特点：n测定常量组分含量普通在以上；测定常量组分含量普通在以上；n准确度较高，相对误差不大于准确度较高，相对误差不大于.；n简便快速，可测定多种元素；简便快速，可测定多种元素；n 4 常

4、作为规范方法运用。常作为规范方法运用。第第2 2节、滴定分析对化学反响的要求节、滴定分析对化学反响的要求n问题：假设不能满足上述全部三点要求，能否滴定呢？(1) 反响定量完成反响定量完成 (KMnO4 + Na2S2O3) ？ 计量关系明确、无副反响、计量关系明确、无副反响、 反响完全反响完全99.9% ) 以满足滴定要求以满足滴定要求(2)反响速度快反响速度快 (3)有比较简便的方法确定反响终点有比较简便的方法确定反响终点第第3 3节、滴定分析分类节、滴定分析分类1. 1. 按化学反响类型分类按化学反响类型分类 (1) (1)酸碱滴定法酸碱滴定法: : (2) (2)配位滴定法络合滴定法配位

5、滴定法络合滴定法: : (3) (3)沉淀滴定法沉淀滴定法: : (4) (4)氧化复原滴定法：氧化复原滴定法： 四种滴定的共性与差别？四种滴定的共性与差别？2.2.按滴定方式分类按滴定方式分类(1)(1)直接滴定直接滴定: : 例例: : 强酸滴定强碱。强酸滴定强碱。(2)(2)间接滴定：例：氧化复原法测定钙。间接滴定：例：氧化复原法测定钙。(3)(3)返滴定法：例：配位滴定法测定铝。返滴定法：例：配位滴定法测定铝。(4)(4)置换滴定法：例：置换滴定法：例：AlY AlF62- + Y4- AlY AlF62- + Y4- ZnYZnY返滴定法剩余滴定法返滴定法剩余滴定法 先准确定量参与过

6、量规范溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进展反响，待反响完成以后，再用另一种规范溶液滴定剩余的规范溶液的方法适用：反响较慢或难溶于水的固体试样适用：反响较慢或难溶于水的固体试样例2：固体CaCO3 + 定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标液 返滴定 例3：Cl- + 定过量AgNO3 标液 剩余AgNO3标液 NH4SCN标液 Fe3+ 指示剂 返滴定 淡红色FeSCN2+ 先用适当试剂与待测物质反响，定量置换出另一种物质 ，再用规范溶液去滴定该物质的方法适用：无明确定量关系的反响 间接法间接法经过另外的化学反响，以滴定法定量进展适用：不能与滴定剂起化学反响的物质适用：不能与滴定剂起

7、化学反响的物质n直接法n间接法第第4节、规范溶液的配制及浓度确实定节、规范溶液的配制及浓度确实定1.1.规范溶液的配制规范溶液的配制 直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。 可直接配制规范溶液的物质应具备的条件可直接配制规范溶液的物质应具备的条件： (1) (1) 必需具备有足够的纯度必需具备有足够的纯度 普通运用基准试剂或优级纯；普通运用基准试剂或优级纯； (2) (2)物质的组成应与化学式完全相等物质的组成应与化学式完全相等 应防止：应防止：1 1结晶水丧失；结晶水丧失； 2 2吸湿性物质潮解；吸湿性物质潮解； (3) (3)稳定稳定见光不分解，不氧化见光

8、不分解，不氧化 重铬酸钾可直接配制其规范溶液。重铬酸钾可直接配制其规范溶液。间接配制步骤：间接配制步骤： (1) 配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。 (2)标定(standardization) 用基准物或另一种知浓度的规范溶液来滴定。 (3)确定浓度 由基准物质量或体积、浓度，计算确定之。2. 2. 基准物基准物间接法配制的规范溶液的浓度经过基准物来间接法配制的规范溶液的浓度经过基准物来标定。标定。 基准物应具备的条件： (1)必需具有足够的纯度； (2)组成与化学式完全一样； (3)稳定； (4)具有较大的摩尔质量，为什么？ 可降低称量误差。 常用的基准物有：K2Cr2O7; NaC2O

9、4; H2C2O4.2H2O； Na2B4O7.10H2O；CaCO3；NaCl；Na2CO3例1 欲配制0.10molL-1HCl溶液1000mL，应取市售浓盐酸多少毫升？如何操作？例2 设计标定上述HCl规范溶液的实验步骤。运用无水NaCO3或硼砂为基准物质。希望耗费HCl溶液体积2040mL。称取无水NaCO3 的质量范围称取硼砂 的质量范围381.37用何种精度的天平 mLx3 . 8LmolLmolmLx/12/10. 010000.40.8g分析天平分析天平0.10.2g第第5 5节、规范溶液浓度表示法节、规范溶液浓度表示法 1. 1.物质的量浓度物质的量浓度 单位体积溶液中所含溶

10、质的物质的量单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 c = n / V c = n / V 单位单位 mol / L mol / L 应指明根本单元：原子、分子、离子、电应指明根本单元：原子、分子、离子、电子等。子等。 2. 2.滴定度滴定度 与每毫升规范溶液相当的待测组与每毫升规范溶液相当的待测组分的质量。分的质量。 表示法：表示法：T T待测物待测物/ /滴定剂滴定剂 单单 位：位：g / mLg / mL例：例： 用用0.02718mol/L的高锰酸钾规范溶液测定铁含量的高锰酸钾规范溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：，其浓度用滴定度表示为： T Fe/KMnO4 = 0.007590 g

11、/mL 即：表示即：表示1mL KMnO4规范溶液相当于规范溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所耗费的规范溶液体积可克铁。测定时，根据滴定所耗费的规范溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：方便快速确定试样中铁的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4 通式：通式： TA/B= (a / b ) cB MA 10-3 第第6节、滴定分析中的计算节、滴定分析中的计算 被测物与滴定剂之间物质的量被测物与滴定剂之间物质的量的关系：的关系： 1. 1.直接滴定涉及一个反响直接滴定涉及一个反响 滴定剂与被测物之间的反响式为：滴定剂与被测物之间的反响式为： a A + b

12、 B = c C + d D a A + b B = c C + d D 当滴定到化学计量点时，当滴定到化学计量点时，a a 摩尔摩尔 A A 与与 b b 摩尔摩尔 B B 作用完全：作用完全： 那么：那么： nA / nB = a / b nA / nB = a / b ， nA = (a / b) nB nA = (a / b) nB (c V )A = (a / b ) (c V )A = (a / b )c c V )BV )B 或：或：(c V )A = (a / b)(W / (c V )A = (a / b)(W / M)BM)B 酸碱滴定中，规范溶液浓度通常为：酸碱滴定中，规

13、范溶液浓度通常为：0.1 0.1 mol/L mol/L 左右，滴定剂耗费体积在左右，滴定剂耗费体积在 20 2030mL 30mL 之之间，由此数据可计算称取试样量的上限和下限间，由此数据可计算称取试样量的上限和下限。 例：配位滴定法测定铝。 先参与准确体积的、过量的规范溶液 EDTA，加热反响完全后，再用另一种规范溶液Zn2+ ，滴定过量的 EDTA 规范溶液。 反响1： Al3+ + Y4-准确、过量 = AlY 反响2： Zn2+ + Y4- = ZnY (nEDTA)总 - (nEDTA )过量 = (nAl) (nEDTA)过量 = (a / b)nZn ；a / b =1 (cV

14、 )EDTA总 - (cV )Zn = (cV )Al 2.2.返滴定涉及到两个反响返滴定涉及到两个反响3.3.间接滴定涉及到多个反响间接滴定涉及到多个反响例：以例：以 KBrO3 为基准物，测定为基准物，测定 Na2S2O3 溶液浓度溶液浓度。 (1)KBrO3 与过量的与过量的 KI 反响析出反响析出 I2 ： BrO3- + 6 I- + 6H+ = 3 I2 + Br- + 3H2O n(BrO3-) = 1/3 n(I2) 相当于：相当于： (2) (2) 用用Na2S2O3 Na2S2O3 溶液滴定析出的溶液滴定析出的 I2 I2 2 S2O32- + I2 = 2 I- + 2

15、S2O32- + I2 = 2 I- + S4O62- S4O62- n(I2 ) = 1/2 n(S2O32-) n(I2 ) = 1/2 n(S2O32-) ( 3) KBrO3 ( 3) KBrO3 与与 Na2S2O3 Na2S2O3之间物质的量的关系为：之间物质的量的关系为： n(BrO3-) = 1/3 n(I2 ) = 1/6 n(S2O32-) n(BrO3-) = 1/3 n(I2 ) = 1/6 n(S2O32-) (cV)S2O32- = 6(W/M)BrO3 - (cV)S2O32- = 6(W/M)BrO3 -n(BrO3- ) 3 n(I2 ) 例：氧化复原法测钙例

16、：氧化复原法测钙2 MnO4- + 5 C2O42- +16 H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O Ca2+CaC2O4 过滤过滤洗涤洗涤酸解酸解C2O42-滴定滴定n(Ca2+) = n(C2O42- ) = 5/2 n(MnO4- ) W/M)(Ca2+) = 5/2 (cV)(MnO4- ) 练习题练习题n1 1、以下物质中，可以作为基准物质的是、以下物质中，可以作为基准物质的是nA A硫酸硫酸 B B氢氧化纳氢氧化纳 C C硫代硫酸钠硫代硫酸钠 D D重铬酸钾重铬酸钾 E E浓盐酸浓盐酸 F F氯化钠氯化钠 G G高锰酸钾高锰酸钾 H H无水碳酸钠无水碳酸钠n答案：

17、答案：n2 2、以下试剂能作为基准物的是、以下试剂能作为基准物的是nA A枯燥过的分析纯枯燥过的分析纯CaO BCaO B分析纯分析纯SnCl22H2OSnCl22H2OnC C光谱纯光谱纯Fe2O3 D99.99%Fe2O3 D99.99%金属铜金属铜n答案：答案：D D，F F，H HD3 3、用邻苯二甲酸氢钾、用邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4)KHC8H4O4)为基准物，为基准物，标定标定0.1molL-1 NaOH0.1molL-1 NaOH溶液，每份基准物的称溶液，每份基准物的称取质量范围宜为取质量范围宜为M(KHC8H4O4)=204.2M(KHC8H4O4)=204.2nA 0.

18、8-1.6g B 0.4-0.8g C 0.2-0.4g D 0.2gA 0.8-1.6g B 0.4-0.8g C 0.2-0.4g D 0.2g左右左右n答案：答案：n确定称量范围须思索两个问题：确定称量范围须思索两个问题：n1 1天平称量误差：分析天平绝对误差天平称量误差：分析天平绝对误差 0.0001g 0.0001g，两次称量最，两次称量最大绝对误差为大绝对误差为0.0002g0.0002g，为使丈量时的相对误差在，为使丈量时的相对误差在0.1%0.1%以下，根以下，根据据试样质量必需在试样质量必需在0.2g0.2g以上。以上。B2 2滴定剂的体积滴定剂的体积n滴定分析中，滴定管的读数有滴定分析中，滴定管的读数有0.01mL0.01mL的误差，的误差，一次滴定需求两次读数，可呵斥一次滴定需求两次读数，可呵斥0.02mL0.02mL的误差，的误差，为使丈量相对误差小于为使丈量相对误差小于0.1%0.1%，耗费体积须在，耗费体积须在20mL20mL40mL4