分析化学3滴定分析概述

1、1第三章 滴定分析法3-1 3-1 滴定分析概述滴定分析概述3-2 3-2 滴定分析法的分类及滴定分析法的分类及 滴定反应的条件滴定反应的条件3-3 3-3 标准溶液标准溶液 3-4 3-4 标准溶液浓度的表示标准溶液浓度的表示3-5 3-5 滴滴定分析定分析结果的计算结果的计算234 滴定分析法滴定分析法/容量分析法容量分析法二、几种常用的术语二、几种常用的术语1、滴定、滴定 titration2、滴定剂、滴定剂 53、化学计量点（等当点）、化学计量点（等当点）sp, stoichiometric point4、滴定终点、滴定终点 ep, end point5、终点误差、终点误差/滴定误差滴

2、定误差 Et6一一. .滴定分析法的分类和特点滴定分析法的分类和特点 1 1. . 分类分类 a a 酸碱滴定法酸碱滴定法 b b 络合滴定法络合滴定法 c c 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 d d 沉淀滴定法沉淀滴定法 2. 2. 方法特点方法特点: :简便、快速、测定很多元素、简便、快速、测定很多元素、在常量分析中准确度高而作为标准方法使用。在常量分析中准确度高而作为标准方法使用。一般情况下，其滴定的一般情况下，其滴定的相对误差在相对误差在0.1%0.1%左右左右。所以该方法在生产和科研上具有很高的实用所以该方法在生产和科研上具有很高的实用价值。价值。7二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定

3、分析对化学反应的要求1、 反应反应定量定量完成：无副反应完成：无副反应 有确定计量关系有确定计量关系2、反应、反应完全完全：反应完全程度达：反应完全程度达99.9以上以上3、反应、反应迅速迅速 4、有比较、有比较简便简便的方法的方法确定确定反应反应终点终点81、直接滴定直接滴定: 满足上述滴定条件的反应满足上述滴定条件的反应 例例: 强酸滴定强碱。强酸滴定强碱。2、返滴定法返滴定法：反应慢或被测物是固体：反应慢或被测物是固体 例：配位滴定法测定铝。例：配位滴定法测定铝。3、置换滴定法置换滴定法：无定量关系或伴有副反：无定量关系或伴有副反应的反应应的反应 例：例：Na2S2O3的测定的测定4、间

4、接滴定间接滴定：不能与滴定剂直接起反应：不能与滴定剂直接起反应 的物质的物质 例：氧化还原法测定钙。例：氧化还原法测定钙。910 1 1、条件、条件: :性质稳定。性质稳定。例如加热干燥时不分解，称量时不吸湿，例如加热干燥时不分解，称量时不吸湿，不吸收空气中的不吸收空气中的COCO2 2，不被空气氧化等。，不被空气氧化等。（2 2）纯度较高纯度较高( (一般要求纯度在一般要求纯度在99.9%99.9%以上以上) )，杂质含量，杂质含量少到可以忽略少到可以忽略(0.01-0.02%)(0.01-0.02%)。（3 3）实际组成应与化学式完全符合。实际组成应与化学式完全符合。若含结晶水时，如若含结

5、晶水时，如硼砂硼砂NaNa2 2B B4 4O O7 710H10H2 2O O，其结晶水的含量也应与化学式符合。其结晶水的含量也应与化学式符合。（4 4）试剂最好具有较大的摩尔质量试剂最好具有较大的摩尔质量。因为摩尔质量越大，因为摩尔质量越大，称取的量就越多，称量误差就可相应的减少。称取的量就越多，称量误差就可相应的减少。 凡是符含上述条件的物质，在分析化学上称凡是符含上述条件的物质，在分析化学上称为为“基准物质基准物质”或称或称“基准试剂基准试剂”。凡是基准试。凡是基准试剂，都可以用来直接配成标准溶液剂，都可以用来直接配成标准溶液。112 2、基准物的选择、基准物的选择标定标定HClHCl

6、时时，选用哪一种基准物更合适选用哪一种基准物更合适？硼砂硼砂 Na2B4O710H2O M=381.4 g mol-1 无水无水碳酸钠碳酸钠 Na2CO3 M=106.0 g mol-1 酸碱滴定中酸碱滴定中，标准溶液浓度通常为标准溶液浓度通常为0.10.1molmolL L-1-1，根据，根据滴定剂消耗体积滴定剂消耗体积在在 2030 mL 之间之间，由此数据可计算称由此数据可计算称取试样量的上限和下限。取试样量的上限和下限。 = (1/2)0.1(2030)10-3106.0 = 0.110.16g32CONamO10HOBNa2742m= (1/2)0.1(2030)10-3381.4

7、= 0.380.57g 所以所以，选用硼砂选用硼砂 Na2B4O710H2O作基准物更合适作基准物更合适，可可减小称量的相对误差减小称量的相对误差。123、常用的基准物有常用的基准物有：标定标定HCl： Na2CO3； Na2B4O7 10H2O(硼砂硼砂)；标定标定NaOH：KHC8H4O4 , (KHP，邻苯二甲酸氢钾，邻苯二甲酸氢钾）；）； H2C2O4 2H2O； 13（二）（二）间接配制法（步骤）间接配制法（步骤） 1 1）. .配制溶液（配制溶液（粗配粗配）：）：配制成近似所需浓度的溶液。配制成近似所需浓度的溶液。 2 2）. .标定标定：standardization 用基准物或

8、另一种已知浓用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来测定其准度的标准溶液来测定其准确浓度。确定浓度的操作，确浓度。确定浓度的操作， 称为标定。称为标定。14 标定标准溶液的方法有二：标定标准溶液的方法有二：1 1、用基准物质直接标定用基准物质直接标定。15（1 1） 配制溶液配制溶液 配制成近似所需浓度的配制成近似所需浓度的溶液。溶液。（2 2） 标定标定 准确称取基准物，准确称取基准物， 溶解后，滴定。溶解后，滴定。（3 3） 确定浓度确定浓度 由基准物质量和由基准物质量和 滴定液体积计算之滴定液体积计算之。16 2 2、与标准溶液进行比较与标准溶液进行比较 准确吸取一定量的待标定溶液，用巳知准

9、确准确吸取一定量的待标定溶液，用巳知准确浓度的标准溶液滴定；或者准确吸取一定量的已浓度的标准溶液滴定；或者准确吸取一定量的已知准确浓度的标准溶液，用待标定溶液滴定。根知准确浓度的标准溶液，用待标定溶液滴定。根据两种溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度，据两种溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度，就可计算出待标定溶液的准确浓度。这种用标准就可计算出待标定溶液的准确浓度。这种用标准溶液来测定待标定溶液准确浓度的操作过程称为溶液来测定待标定溶液准确浓度的操作过程称为“比较比较”。显然，这种方法不及直接标定的方法。显然，这种方法不及直接标定的方法好，因为标准溶液的浓度不准确就会直按影响待好，因为标准溶液的

10、浓度不准确就会直按影响待标定溶液浓度的准确性。因此，标定溶液浓度的准确性。因此，标定时应尽量采标定时应尽量采用直接标定法。用直接标定法。 171. 1. 一般要求应平行测定一般要求应平行测定3 34 4次，至少次，至少2 23 3次次，相对偏差要求不大于，相对偏差要求不大于0.20.2。 2. 2. 为了减小测量误差，称取基准物质的量不为了减小测量误差，称取基准物质的量不应太少；滴定时消耗标准溶液的体积也不应太小。应太少；滴定时消耗标准溶液的体积也不应太小。 3. 3. 配制和标定溶液时用的量器配制和标定溶液时用的量器( (如滴定管、如滴定管、移液管和容量瓶等移液管和容量瓶等) )，必要时需进

11、行校正。，必要时需进行校正。 4. 4. 标定后的标准溶液应妥善保存。标定后的标准溶液应妥善保存。18：单位体积溶液中所含溶质的物质的量应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。注意基本单元的选取注意基本单元的选取VncBBcB 单位：molL-119物质物质B的物质的量的物质的量n(B)与与基本单元基本单元的选择有关。的选择有关。基本单元：基本单元： 可以是可以是分子分子、原子原子、离子离子、电子电子以及以及其他其他粒子粒子或这些或这些粒子的特定组合粒子的特定组合。 特定组合可以是已知客观存在的，也可以特定组合可以是已知客观存在的，也可以是根据需要拟

12、定的独立单元或非整数粒子的组是根据需要拟定的独立单元或非整数粒子的组合。合。202、基本单元的选取n（1）酸碱反应以转移一个质子为基本）酸碱反应以转移一个质子为基本单元单元n（2）氧化还原反应以转移一个电子为）氧化还原反应以转移一个电子为基本单元基本单元21：每毫升标准溶液相当的被测组每毫升标准溶液相当的被测组分的质量分的质量表示法：表示法：单位单位：g gmLmL-1-1BABAVmTT滴定剂待测物22n例：例：用用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，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/

13、mL 即：表示即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4 23baT TA/BA/B= = c cB B MA A 1010-3-33AA/BB10abMTc24例：计算0.020mol/LK2Cr2O7溶液对Fe2+和Fe2O3的滴定度25滴定剂与被测物之间的反应式为滴定剂与被测物之间的反应式为： a A + b B c C + d D a A + b B c C +

14、d D 当滴定到化学计量点时当滴定到化学计量点时，a a摩尔被测物摩尔被测物A A与与b b摩尔摩尔滴定剂滴定剂B B作用完全则作用完全则：n nA A：n nB B=a=a：b b 故故 1.1.若待测物若待测物A A为液体为液体，滴定剂滴定剂B B为液体为液体，即即，则则: :BBAAbaVcVc262.2.若待测物若待测物A A为固体为固体，滴定剂滴定剂B B为液体为液体，即即，则则: :BBAAbaVcMmABBAbaMVcm或或27m mA A = = cB BVB BMA Aba%100baSABBxmMVcw 式中wx为质量分数，ms为试样质量。%100SAxmmw2829n称取

15、称取0.1500gNa2C2O4基准物，溶解基准物，溶解后在强酸溶液中用后在强酸溶液中用KMnO4滴定，用滴定，用去去20.00mL，计算该溶液的浓度。，计算该溶液的浓度。30例：n称取制造油漆的填料红丹（称取制造油漆的填料红丹（Pb3O4）0.1000g用用盐酸溶解，在热时加入盐酸溶解，在热时加入K2Cr2O7标准溶液析出标准溶液析出PbCrO4沉淀。冷却、过滤，沉淀用盐酸溶解沉淀。冷却、过滤，沉淀用盐酸溶解后，加入过量后，加入过量KI，用，用0.1000的的mol/LNa2S2O3溶液溶液13.00mL，计算试样中，计算试样中Pb3O4的含量。的含量。（已知（已知MPb3O4685.6）n 答案：答案：99.0331n下列情况将对分析结果产生何种影响，请选下列情况将对分析结果产生何种影响，请选择：择： A. 正误差（偏高）；正误差（偏高）； B.负误差（偏低）；负误差（偏低）； C. 无影响；无影响； D.结果混乱结果混乱1、标定、标定HCl溶液浓度时，使用的基准物溶液浓度时，使用的基准物Na2CO3中含有少量中含有少量NaHCO3。2、加热使基准物溶解后，溶液未经冷却即转、加热使基准物溶解后，溶液未经冷却即转移