酸碱滴定滴定分析概述

1、第一节第一节 概述概述第二节第二节 滴定分析方法滴定分析方法 和滴定方式和滴定方式第三节第三节 标准溶液标准溶液第四节第四节 滴定分析的计算滴定分析的计算第五章第五章 酸碱滴定酸碱滴定滴定分析概述滴定分析概述2022-5-282第一节第一节 滴定分析概述滴定分析概述 滴定分析滴定分析(Titrimetry)是将一是将一种种已知准确浓度的试剂溶液（标已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）准溶液） 用滴定管滴加到待测物用滴定管滴加到待测物质的溶液中，直至所加入的试剂质的溶液中，直至所加入的试剂与待测物质按与待测物质按化学计量关系化学计量关系定量定量反应为止，然后根据标准溶液的反应为止，然后根据标准溶液

2、的浓度和体积求得被测组分含量的浓度和体积求得被测组分含量的一种分析方法。一种分析方法。 包括：包括： 酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定一、定义一、定义二、基本概念（术语）二、基本概念（术语）二、基本概念（术语）二、基本概念（术语）二、基本概念（术语）二、基本概念（术语）( (1)1)标准溶液标准溶液（standard so1ution)： 已知准确浓度的试剂溶液，也叫滴定剂（已知准确浓度的试剂溶液，也叫滴定剂（titrant）( (2)2)滴定滴定（titration） 滴加标准溶液的操作过程。滴加标准溶液的操作过程。( (3)3)化学计量点

3、化学计量点(stoichiometric point) 标准溶液与被测物质恰好完全反应的点。标准溶液与被测物质恰好完全反应的点。( (4)4)指示剂指示剂（indicator） 通过颜色变化指示终点的物质。通过颜色变化指示终点的物质。( (5)5)滴定终点滴定终点(end point) 指示剂变色而终止滴定的这一点，指示剂变色而终止滴定的这一点， 简称终点。简称终点。( (6)6)滴定误差滴定误差（titration error），）， 由于由于“终点终点”和和“化学计量点化学计量点”不一致引起的不一致引起的误差。误差。2022-5-284三、特点：三、特点：三、特点：三、特点：三、特点：三、

4、特点：1、准确度高，一般测定误差在、准确度高，一般测定误差在0.2%以内。以内。2、仪器简单。如滴定管、移液管、容量瓶及分析、仪器简单。如滴定管、移液管、容量瓶及分析天平等。因此方法简便，适于常量分析（被测天平等。因此方法简便，适于常量分析（被测组分一般在组分一般在1%以上）。以上）。3、快速。分析速度比重量法快得多。、快速。分析速度比重量法快得多。4、应用广泛。、应用广泛。2022-5-285试样用量及成分含量试样用量及成分含量分类分类固体固体液体液体常量分析常量分析100mg10mL半微量分析半微量分析10100mg110mL微量分析微量分析0.110mg0.011mL超微量分析超微量分析

5、0.1mg0.01mL根据试样用量根据试样用量根据待测成分含量根据待测成分含量分类分类含量含量常量成分常量成分1%微量成分微量成分0.011%痕量成分痕量成分0.01%2022-5-286第二节第二节 滴定分析方法和滴定方式滴定分析方法和滴定方式一、滴定分析方法一、滴定分析方法一、滴定分析方法一、滴定分析方法一、滴定分析方法一、滴定分析方法 按所依据的化学反应类型可分为：按所依据的化学反应类型可分为： (1) (1)酸碱滴定法酸碱滴定法 (2) (2)配位滴定法（络合滴定法）配位滴定法（络合滴定法） (3) (3)沉淀滴定法沉淀滴定法 (4) (4)氧化还原滴定法氧化还原滴定法2022-5-2

6、87 反应反应关系确定关系确定，有确定的化学计量方程式有确定的化学计量方程式进行进行; 反应反应完全完全，反应完全程度，反应完全程度99.9%; 反应反应速度快速度快; 容易容易确定终点确定终点 。二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定分析对化学反应的要求二、滴定分析对化学反应的要求2022-5-288三、滴定方式三、滴定方式三、滴定方式三、滴定方式三、滴定方式三、滴定方式u直接滴定法直接滴定法(direct titration)u返滴定法返滴定法(back titration);u置换滴定法置换滴定法(disp

7、lacement titration)u间接滴定法间接滴定法(indirect titration) 1 1、直接滴定法、直接滴定法 凡能满足上述要求的化学反凡能满足上述要求的化学反应，都可用于直接滴定，是最应，都可用于直接滴定，是最常用的最基本的滴定方式常用的最基本的滴定方式XS 例如例如 HCl滴定滴定NaOH2. 2. 返滴定法返滴定法先往待测溶液中加入先往待测溶液中加入一定量的过量标准溶一定量的过量标准溶液液，使之与溶液中待测组分反应完全，再，使之与溶液中待测组分反应完全，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。XS1S2适用于：反应速度慢或无合适指示

8、剂的滴定。适用于：反应速度慢或无合适指示剂的滴定。 Al3+ +定过量EDTA标液 剩余EDTA ZnZn2+2+标液，标液，EBTEBT 返滴定分析实例：配位滴定法测分析实例：配位滴定法测Al3+含量。含量。 由于由于EDTA与与Al3+的的反应较慢反应较慢，不能用直接滴定，不能用直接滴定法滴定。可将法滴定。可将已知量且过量已知量且过量的的EDTA标准溶液加入到标准溶液加入到待测待测Al3+溶液中，待二者反应完全后，再用溶液中，待二者反应完全后，再用锌锌标准溶标准溶液滴定过量的液滴定过量的EDTA。2022-5-28103.3.置换滴定置换滴定先用适当试剂与待测组分反应，定量的生成先用适当试

9、剂与待测组分反应，定量的生成另一种物质另一种物质，然，然后再用标准溶液滴定后再用标准溶液滴定该生成物质该生成物质。XPYS 适用：无明适用：无明确定量关系确定量关系的反应。的反应。Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42- 无定量关系无定量关系 K2Cr2O7 +过量过量KI 定量生成定量生成 I2 Na2S2O3标液标液 淀粉指示剂淀粉指示剂 深蓝色消失深蓝色消失分析实例：用分析实例：用K2Cr2O7测测Na2S2O3的含量。的含量。 在酸性溶液中在酸性溶液中S2O32-易发生易发生歧化反应歧化反应，生成，生成SO42- 、 S4O62-等的混合物，反应没有确定的化等的混合物，

10、反应没有确定的化学计量关系，不能直接滴定。可先让学计量关系，不能直接滴定。可先让K2Cr2O7与与足量的足量的KI反应，反应，定量的生成定量的生成I2，然后再用，然后再用Na2S2O3滴定滴定I2 。2022-5-2811不能与滴定剂直接反应的物质，有时可以通过另外的化学反不能与滴定剂直接反应的物质，有时可以通过另外的化学反应，以滴定法间接进行测定。应，以滴定法间接进行测定。 适用：不能与适用：不能与滴定剂发生反滴定剂发生反应的物质。应的物质。 Ca2+ CaC2O4沉淀沉淀 H2SO4 C2O42- 间接测定间接测定4.4.间接滴定间接滴定KMnOKMnO4 4标液标液 分析实例：分析实例：

11、 氧化还原滴定法测钙含量。氧化还原滴定法测钙含量。 Ca2+无法用无法用KMnO4直接滴定，可将直接滴定，可将Ca2+先用先用H2C2O4定量沉淀为定量沉淀为CaC2O4，此沉淀用，此沉淀用酸溶解可生成与酸溶解可生成与Ca2+等量的等量的C2O42-，可用，可用KMnO4滴定生成的滴定生成的C2O42- ，从而间接测定的，从而间接测定的Ca2+含量。含量。XS2022-5-2812第三节第三节 基准物质与标准溶液基准物质与标准溶液 已知准确浓度的试剂溶液已知准确浓度的试剂溶液 物质量的浓度物质量的浓度: :单位体积溶液所含物质的量单位体积溶液所含物质的量）或（ mmolmolMmnBBB)()

12、/()/(LmmolLmolVMmVnCBBBBBB或滴定度滴定度 ：TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量指每毫升标准溶液含有溶质的质量)/(1000mLgVMCVmTAAAA TA/T指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量 （T指标液，指标液，A指待测物）指待测物）或（mLmgmLg/)/(2022-5-2813 例：例：用用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测定的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：铁含量，其浓度用滴定度表示为： T Fe/KMnO4 = 0.006868 g/mL 即即：表示表示1mL KMnO4标准溶液相当于标准溶

13、液相当于0.006868克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可克铁。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/T= (a / t ) cT MA 10-3 2022-5-2814例例1：THCl= 0.003001 g/mL 例例2： TNaOH/HCl = 0.003001 g/mL表示1 mL HCL标液中含有0.003001 g HCL 表示每消耗1 mL HCl 标液可与0.003001g NaOH完全反应2022-5-28151. 基准物质基准物质：

14、滴定分析法中，能滴定分析法中，能直接用于配制或标定标准溶液直接用于配制或标定标准溶液的物的物质称为基准物质。质称为基准物质。 基准物质应满足如下要求：基准物质应满足如下要求：基准物质的组成与化学式完全相基准物质的组成与化学式完全相符符。纯纯度高。（含量度高。（含量99.9%）性质性质稳稳定。不易与空气中的定。不易与空气中的O2、CO2等反应，且不易等反应，且不易吸收空气中的水分。吸收空气中的水分。摩尔质量摩尔质量大大。二、标准溶液的配制及浓度的确定二、标准溶液的配制及浓度的确定二、标准溶液的配制及浓度的确定二、标准溶液的配制及浓度的确定二、标准溶液的配制及浓度的确定二、标准溶液的配制及浓度的确

15、定应用应用名名 称称化化 学学 式式干燥条件干燥条件标定对象标定对象酸碱酸碱滴定滴定无水碳酸钠无水碳酸钠硼砂硼砂邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾二水合草酸二水合草酸Na2CO3Na2B4O710H2OKHC8H4O4H2C2O42H2O270 300置于盛有置于盛有NaCl、蔗糖、蔗糖饱和溶液的密闭器皿饱和溶液的密闭器皿110 120室温空气干燥室温空气干燥酸酸酸酸碱碱碱碱沉淀沉淀滴定滴定氯化钠氯化钠硝酸银硝酸银NaClAgNO3500 600220 250 硝酸银硝酸银氯化物氯化物配位配位滴定滴定锌锌氧化锌氧化锌碳酸钙碳酸钙ZnZnOCaCO3室温干燥器中保存室温干燥器中保存900 100011

16、0EDTAEDTAEDTA氧化氧化还原还原滴定滴定草酸钠草酸钠重铬酸钾重铬酸钾溴酸钾溴酸钾Na2C2O4K2Cr2O7KBrO3130140 150130氧化剂氧化剂还原剂还原剂还原剂还原剂常用的基准物质的干燥条件和应用范围常用的基准物质的干燥条件和应用范围2.2.标准溶液标准溶液的配制的配制 直接配制法：直接配制法：用容量瓶配制，定容。用容量瓶配制，定容。 可直接配制标准溶液的物质应具备的条件：可直接配制标准溶液的物质应具备的条件： (1) (1) 必须具备有足够的纯度必须具备有足够的纯度 一般使用基准试剂或优级纯；一般使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

17、组成应与化学式完全相等 应避免：（应避免：（1 1）结晶水丢失；）结晶水丢失； （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，不氧化见光不分解，不氧化 重铬酸钾可直接配制其标准溶液。重铬酸钾可直接配制其标准溶液。间接配制（步骤）：间接配制（步骤）： (1) (1) 配制溶液配制溶液 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 用基准物或另一种已知浓度的用基准物或另一种已知浓度的标准溶液（亦称比较法）来滴定。标准溶液（亦称比较法）来滴定。 (3) (3)确定浓度确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度由基准物质量（或体积、浓度），计

18、算确定之。），计算确定之。2022-5-2819三、标准溶液的注意事项三、标准溶液的注意事项 1.标准溶液配制好后，必须存放在标准溶液配制好后，必须存放在密闭的试剂瓶密闭的试剂瓶(或塑料瓶或塑料瓶)中，防止溶剂蒸发和灰尘落入。中，防止溶剂蒸发和灰尘落入。 2.标准溶液还要防止空气中标准溶液还要防止空气中CO2的溶入，见的溶入，见光光氧氧化或分解等，否则标准溶液浓度会发生变化。化或分解等，否则标准溶液浓度会发生变化。 3.每次使用前应将标准溶液摇匀，以防止由于部每次使用前应将标准溶液摇匀，以防止由于部分水分蒸发而凝结在瓶内壁上部使浓度改变。分水分蒸发而凝结在瓶内壁上部使浓度改变。 4.对于性质不

19、太稳定的标准溶液，久置后，在使对于性质不太稳定的标准溶液，久置后，在使用前应当用前应当重新标定重新标定其浓度。其浓度。 第四节第四节第四节第四节第四节第四节 滴定分析中的计算滴定分析中的计算滴定分析中的计算滴定分析中的计算滴定分析中的计算滴定分析中的计算分析化学中常用的量和单位分析化学中常用的量和单位 物质的量物质的量 n ( (mol、 mmol) 摩尔质量摩尔质量M( (gmol-1) ) 物质的量浓度物质的量浓度c( (molL-1) ) 质量质量m(g g、mg)mg)， 体积体积V(L、mL)质量分数质量分数w(%),质量浓度质量浓度 ( (gmL-1 、mgmL-1) )相对分子量

20、相对分子量Mr、相对原子量、相对原子量Ar2022-5-2821一、溶液浓度的计算一、溶液浓度的计算1:稀释（稀释（稀释前后溶质的物质的量不变稀释前后溶质的物质的量不变） n1=n2 c1V1= c2V22: 用物质直接配制可按照下式计算。用物质直接配制可按照下式计算。AAAmnM AAAncV 2022-5-2822例例 配配0.01000 molL-1 K2Cr2O7标准标准 溶液溶液250.0mL,求求m=?解解 m(K2Cr2O7)=nM=cVM =0.010000.2500294.2=0.7354(g) 具体做法是具体做法是: 称量称量0.74g(10%) K2Cr2O7, 于容量瓶

21、中定于容量瓶中定容容, 再计算出其浓度：再计算出其浓度：227227227227(K Cr O )(K Cr O )(K Cr O )(K Cr O )mcMV 2022-5-2823二、滴定分析中反应物之间物质的量的关系二、滴定分析中反应物之间物质的量的关系ABCDabcd(A)(B)(A)(A)(B)(B)acVanncVbb 对于化学反应：对于化学反应：达化学计量点时，即反应完全时：达化学计量点时，即反应完全时：bannBA反应的摩尔比反应的摩尔比2022-5-2824 例例 Ca2+C2O42- CaC2O4(s) H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2

22、(g)+8H2O52n(Ca2+)=n(H2C2O4)= n(KMnO4)5H2C2O4 2KMnO41Ca2+ 1H2C2O4用氧化还原滴定法测钙的含量用氧化还原滴定法测钙的含量2022-5-2825三、标准溶液浓度的计算三、标准溶液浓度的计算)mmol/L()mol/L(BBBBBB或VMmVnc1.直接法配制可按下式计算直接法配制可按下式计算2.2.标定法配制可按下式计算标定法配制可按下式计算用另外一种标准溶液（用另外一种标准溶液（T T）标定）标定A A物质标准溶液：物质标准溶液：TTAAVctaVc2022-5-2826用基准物质用基准物质A A标定标定B B标准溶液：标准溶液：bb

23、AAVcbaMm注意：化学反应配平；单位换算注意：化学反应配平；单位换算 ! ! 注：注：V VB B单位为单位为 mLmL! ! 注：注：V VB B单位为单位为 L LBAABVMmabc310BAABVMmabc2022-5-2827例例：将：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用基准物溶于适量水中后，用 0.2 mol/L的的HCl滴定至终点，问大约消耗此滴定至终点，问大约消耗此HCl 溶液多少毫升？溶液多少毫升？解：解：232CONaHClnn323232100022CONaCONaCONaHClHClMmnVC)mL(240 .1062 . 010002500.

24、02HClV2022-5-2828(B)(B)(A)(A)100%acVMbwmS四、分析结果的计算四、分析结果的计算ABCDabcd若若A A为待测物质，为待测物质，B B为标准溶液，则：为标准溶液，则： 这是最基本的计算。即这是最基本的计算。即直接滴定法直接滴定法分析结果的计算。至于分析结果的计算。至于返滴定法、置换滴定法、间接滴定法等，要依据具体情况，返滴定法、置换滴定法、间接滴定法等，要依据具体情况，找出标准溶液与被测物质的关系。找出标准溶液与被测物质的关系。2022-5-2829例例1：测定药用测定药用Na2CO3的含量，称取试样的含量，称取试样0.1230 g，溶溶 解后用浓度为解后用浓度为0.1006