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1、第三章:滴定分析概论第一节 概述 第二节 滴定分析法第三节 滴定分析法计算 习题 1第1页第三章:滴定分析概论第一节 概述 3.1.1.定量分析过程：1.取样(Sampling)：均匀，含有代表性：粉碎.过筛.混匀.缩分(四分法，对角线)2.干燥(Dry preparation)：去湿存水：烘干.风干.保干器(采取不一样温度.保持原貌)2第2页第三章:滴定分析概论3.分解(Resolve or open, Digestion) ：转入溶液，呈测定态 (1).湿法分解：(惯用溶剂) A)酸溶:HCl ，HNO3 ，H3PO4-H2SO4 ，HClO4-HNO3 B)碱溶:NaOH ， KOH(2

2、).干法分解：灰化，固体熔融 A)碱性溶剂：Na2CO3，K2CO3 1:1混合 分解酸性矿物及氧化物，硅酸盐等 B)酸性溶剂：K2S2O7，KHSO4分解时能产生SO3与碱性氧化物反应3第3页第三章:滴定分析概论4.消除干扰(Eliminate Interfere or separate)：掩蔽，分离5.测定(Measurement Determination) ：依据组分含量，任务性质和要求、灵敏度与准确度选择方法。6.计算(Calculation of Analytical Results)：汇报分析结果，评价7.Evaluation of data Conclusions Report

3、4第4页第三章:滴定分析概论3.1.2.分析结果表示:(一)待测组分化学表示形式：1.实际存在形式：N%：NH3 N2O NO2 N2O3 N2O5 NO2- 2.稳定氧化物：CaO MgO Na2O Fe2O3 FeO Fe3O4 3.元素及化合物：Fe%Na+ Cl- 等5第5页第三章:滴定分析概论(二)待测组分含量表示方式1. 固体试样：质量百分数 m(g) X%= 100 ms(g) 2. 液体试样： 质量百分数(m/ms)%: 表示100克试液中含被测组分克数 体积百分数(V/Vs)%: 表示100毫升试液中被测组分体积6第6页第三章:滴定分析概论质量体积百分数(m/v)%: 表示1

4、00毫升试液中被测组分所占克数例13.2%NaCl溶液：表示100克NaCl溶液含13.2克NaCl50%乙醇溶液：表示100毫升乙醇溶液含50毫升乙醇30%H2O2 溶液：表示100毫升双氧水溶液含30克双氧水7第7页第三章:滴定分析概论3. 气体试样：惯用体积百分数表示(V/Vs)%:g/m3；mg/m3 4. 微量组分惯用表示方式：为了表示方便而用较小单位例 1g=103 mg=106g 1毫升稀溶液ppm=mg/mS(g)106=m(g)/mS(g)；ppb=1ng/g例 测得土壤中含铅为350ppm，意为350g/g废水中含铅为0.05ppm，意为1mL废水含铅0.05g，即0.05

5、g/mL8第8页第三章:滴定分析概论第二节 滴定分析法概述3.2.1 基本概念 1.滴定分析(Titrimetric Analysis)：将标准溶液用滴定管加到待测溶液中，直接认为所加滴定剂与被测物质反应以达化学计量点依据指示剂改变停顿滴定，由标液浓度和体积求被测物量分析方法 2.标准溶液(Standard Solutions)：已知准确浓度溶液3.化学计量点(Stoichiometric point)：定量反应时理论平衡点9第9页第三章:滴定分析概论4.滴定终点(End point): 颜色改变转变点，停顿滴定点。5.终点误差(Titration error):滴定终点与化学计量点不一致造成

6、相对误差。6.滴定反应(Titration Reaction):能用于滴定分析化学反应。10第10页 第三章:滴定分析概论3.2.2.滴定分析对化学反应要求能用于滴定分析化学反应必须具备：1.必须按一定化学计量关系进行反应2.必须定量进行完全,反应完全度达 99.9%以上，平衡常数足够大3.反应速度要快，必须瞬间完成4.必须有适当简便方法准确指示终点11第11页第三章:滴定分析概论3.2.3.滴定分析法分类按照滴定反应类型分为四类： 1.酸碱滴定法 2.氧化还原滴定法 3.配位滴定法 4.沉淀滴定法12第12页第三章:滴定分析概论3.2.4滴定操作方式1.直接滴定法：凡能满足滴定反应要求都可用

7、标准溶液直接滴定2.间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应物质，经过另一反应间接滴定13第13页第三章:滴定分析概论3.返滴定：反应慢，无适当指示剂，有副反应发生，通惯用两种标液完成4.置换滴定当反应无计量关系，不按确定反应式进行K2Cr2O7+6KI+H+3I2； I2+2Na2S2O32I-+S414第14页第三章:滴定分析概论3.2.5 标准溶液配制(一)直接法 用基准物质配制 能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液物质叫基准物，它应该应满足以下条件：1.试剂组成与化学式完全相符2.试剂纯度达99.9%以上3.性质稳定4.最好有较大摩尔质量15第15页 (二)标定法 ：用非基准物配，用基准物质

8、标定 惯用基准物质 (Primary Standards) Standardization KC8H5O4 H2C2O42H2O 碱标液 Na2CO3 Na2B4O710H2O 酸标液 CaCO3 Zn Cu Pb(99.9%) EDTA标液 As2O3 Fe H2C2O42H2O KMnO4 I2标液 K2Cr2O7 KIO3 Na2S2O3 标液 NaCl KCl AgNO3 标液第三章:滴定分析概论16第16页我国化学试剂等级和标志一级 优级纯 G.R 绿颜色 科研精密分析 二级 分析纯 A.R 红颜色 多数分析 三级 化学纯 C.P 蓝颜色 常规分析 四级 试验试剂 L.R 棕颜色 辅

9、助分析 第三章:滴定分析概论17第17页容量瓶 量入式测量方式 移液管 量出式测量方式滴定管 量出式测量方式第三章:滴定分析概论 3.2.6.标准溶液配制与标定方法步骤 1.直接法：用基准物质配制 步骤：基准物分析天平容量瓶比如配0.0mol/LK2Cr2O7 250mL，分析天平称1.4709g溶解后转入250mL容量瓶 容量分析仪器18第18页第三章:滴定分析概论2.标定法：用非基准物配 NaOH , HCl , KMnO4等步骤：粗配成大致浓度(托盘天平量筒取水试剂瓶)标定(Standardigation)比如配0.1mol/LNaOH溶液1000mL，台秤取大约4.0gNaOH，加大约

10、1L H2O，摇匀。用标准HCl标定；用基准酸物质标定。19第19页分析化学惯用量及单位 物理量量名称 量符号 单位（符号） 说明 物质量 n 摩尔(mol) 必须指明基本单位 毫摩尔(mmol)摩尔质量 M 克每摩尔(g.mol-1) 必须指明基本单位物质量浓度 C 摩尔每升(mol.L-1) 必须指明基本单位 摩尔立方米(mol.m-3) 质量 m 克(g)，毫克(mg)体积 V 升(L)，毫升(mL) 质量分数 无量纲 可用%，mg/g表示质量浓度 克每升(g.L-1)第三章:滴定分析概论20第20页第三章:滴定分析概论第三节 滴定分析法计算3.3.1.滴定剂与被测物质之间关系：“等物质

11、量”规则，对反应系数不一样两物质量，利用化学计量关系进行计算注：此b/t即是将滴定剂T物质量换算成被测物B物质量换算因数(Stoichiometric factor) 滴定反应： tT + bB = cC + dD b 当 t=b：nB=nT 当tb时：nB= nT t21第21页例 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 2 n(KMnO4 ) = n(Na2C2O4 ) 或 5 1 1 n ( KMnO4) = n(H2C2O4) 5 2基本单元第三章:滴定分析概论22第22页 nB1.物质量浓度： cB = (mol/L) V m(g) 其中： nB(mo

12、l)= M(g/mol) b mT b VT b mT c B = / VB= c T = t MT t VB t MT VB第三章:滴定分析概论3.3.2.溶液浓度表示若tb滴定反应，或标定法求物质量浓度则乘对应计量数 23第23页 m(g)T被测/标液 = V(mL)第三章:滴定分析概论2.滴定度T：指1mL标准溶液(滴定剂)相当于被测物质质量g(Titer)注：(1)当V=1mL时，T标液=m被测 g/mL (2)写T下标时，被测在前，滴定剂在后，斜线表示“相当于” ，（或写成T测/标）。24第24页 b MB TB/T= cT (g/mL) t 1000第三章:滴定分析概论3.c与T之

13、间换算：将物质量浓度除以1000，得1mL标准溶液中所含滴定剂物质量 比如： TFe/KMnO4 ； TFe/K2Cr2O7 TFe2O3/K2Cr2O725第25页 b MB c TVT mB t 1000 B%= 100= 100 ms ms TT/BVT B%=100 mS第三章:滴定分析概论3.3.3.待测组分含量计算：用小于1分数表示，质量分数，相对量，无量纲26第26页 500 =0.0 294.2=2.942(g) 1000 第三章:滴定分析概论3.3.4.滴定分析计算示例：例1欲配制0.0mol/LK2Cr2O7500mL应称mK2Cr2O7=？解 mB=m(K2Cr2O7 )

14、=cCrVCrMCr27第27页 500即0.1 = V2 X%/M 1000 0.1 mol/L 0.5L 98.07 g/mol 所以V2= =2.8mL 1.84g/mL 96%第三章:滴定分析概论例2欲配制0.1mol/LH2SO4溶液500mL应取VH2SO4(浓) =？(已知密度=1.84g/mL,含96%)解 c1V1=c2V2或n1=n2 28第28页 2m硼 cHClVHCl = M硼 1000 2m硼 cHCl= 所以 cHCl=0.1003mol/L M硼 VHCl 1000第三章:滴定分析概论例3用基准硼砂(Na2B4O710H2O)来标定HCl浓度，已知基准硼砂m硼=

15、0.6021g，终点消耗VHCl=31.47mL，求cHCl=？解Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl 29第29页称量范围为第三章:滴定分析概论例4用基准H2C2O42H2O标定0.1mol/L NaOH溶液应称草酸范围。滴定体积20-30mL。 解 H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O 30第30页 121 故：c2= =3mol/L 3+1第三章:滴定分析概论例5求(1+3)HCl溶液物质量浓度=？(已知浓盐酸12mol/L) 解 c1V1=c2V2 即1.0mL12mol/L=c2(3+1)31第31页 例6称含Fe样0.3143g，溶解还原Fe2

16、+后用 0.0mol/LK2 Cr2 O7滴定消耗21.30mL (1)Fe2O3%=?(M=159.69g/mol) (2)求T Fe / K2Cr2O；T Fe2O3/K2Cr2O7 解：Cr2O72+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 可知：nFe2O3=6/2 nFe=3nk2Cr2O7 故： (1) Fe2O3%= 100 =第三章:滴定分析概论32第32页 MFe(2)TFe/K2Cr2O7=6 cK2Cr2O7 =0.006702 g/mL 1000 6 MFe2O3TFe2O3 /K2Cr2O7= cK2Cr2O7=0.00958 g/mL 2 1000 第三章:

17、滴定分析概论33第33页解 Al3+H2Y2-=AlY+2H+ 1 1 nAl2O3= nAl= nEDTA nAl=nZn=nEDTA 2 2 1 MAl2O3 (nEDTA-nZn) 2 1000 Al2O3% = 100 mS = 11.95第三章:滴定分析概论例7称铝样0.g，溶解后加入30.00mL 0.0mol/LEDTA标液，pH=4.2，加热使完全生成AlY后，用0.02035mol/LZn2+标液返滴定，多出EDTA，VZn=6.50mL，求Al2O3%=?34第34页第三章:滴定分析概论例8标定结果讨论：若硼砂风化，标定时消耗VHCl多，结果cHCl低若硼砂吸潮，标定时消耗

18、VHCl少，结果cHCl高滴管内壁挂水珠，标定时消耗VHCl多，结果cHCl小35第35页例9称含氰样0.6913g，在强碱中采取KMnO4滴至终点，耗VKMnO4=46.27mL现已知：TKCN/K2Cr2O7=6.44mg/mL；求KCN%=？解2MnO4-+CN-+2OH-=2MnO42-+CNO-+H2O 1 TKCN/K2Cr2O7 = cKMnO4MKCN 2 故 cKMnO4=0.1987mol/L 1 ( cV)KMnO4 KCN 2 KCN%= 100=43.10 mS1000第三章:滴定分析概论36第36页解 1 nNaOH= nKMnO4 15 4第三章:滴定分析概论例1

19、0取25.00mLKH2C2O4 H2C2O4 2H2O溶液两份, 一份用0.1000mLL-1NaOH标夜滴定消耗VNaOH=20.00mL；另一份用KMnO4溶夜滴定VKMnO4=25.00mL，求 cKMnO4 =？酸碱：5KHC2O4H2C2O42H2O =15H+ 15NaOH氧化还原：KHC2O4H2C2O4=4MnO4-37第37页 5故： cNaOHVNaOH=(3) cKMnO4VKMnO4 4 ( cV)NaOH4则： cKMnO4= VKMnO415=0.02133mol/L第三章:滴定分析概论38第38页第三章:滴定分析概论习题1.用以下物质配制0.1mol/L溶液各500毫升，应取浓溶液多少毫升？ 浓H2SO4(密度1.84g/mL，含H2SO496%) 2.配制0.0mo