化学平衡与滴定分析法概论s公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件

1、5.1 定量分析步骤和要求5.2 分析化学中溶液5.3 滴定分析法概论5.4 标准溶液浓度表示方法5.5 标准溶液配制和浓度标定5.6 滴定分析中计算第五章 化学平衡与滴定 分析法概论第1页5.1 定量分析步骤和要求一、定量分析主要步骤选择适当分析方法二、定量分析基本要求反应完全程度要高 (99.9%)第2页5.2 分析化学中溶液平衡 一、活度平衡常数对于溶液中任一反应，到达平衡时：mA + nB pC 第3页二、离子活度与浓度关系在稀溶液中，处于平衡状态时：i为i离子活度系数 第4页三、离子强度与离子活度系数 1、离子强度：影响大小物理量。ci：溶液中第 i 种离子平衡浓度，普通用质量摩尔浓

2、度表示，稀溶液中也可用物质量浓度代替Zi：第 i 种离子电荷数第5页溶液I越大，越小，与之间差异越大，越不能忽略离子强度影响。严格来讲，对于强电解质溶液，只有在浓度极稀时，1，c（数值上）。2、戴维斯经验公式：（略） 对于物质中性分子（弱电解质、非电解质），其活度系数受离子强度增大影响普通很小，通常其活度系数可视为1。（水活度系数=1） 第6页例1：计算0.025mol/L KH2PO4 - 0.025mol/L Na2HPO4标准缓冲溶液离子强度。 第7页四、浓度常数及其与活度常数关系活度常数： 是T函数 第8页浓度常数： 是温度和离子强度函数 第9页混合常数： 是温度和离子强度函数。在普通

3、计算中，稀溶液经常（此时忽略离子强度影响）。 第10页一、滴定分析法过程和方法特点1、滴定分析法过程：将一个已知准确浓度试剂溶液滴加到待测物质溶液中，直到所滴加试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止，然后依据试液浓度和体积，经过定量关系计算待测物质含量方法 5.3 滴定分析法介绍第11页2、基本术语：滴定：将滴定剂经过滴定管滴入待测溶液中过程滴定剂：浓度准确已知试样溶液指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示 终点试剂滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色突变 那一点（实际）化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全那一点（理论）终点误差：滴定终点和化学计量点不一定恰好吻合，由此造成分析

4、误差。第12页3、滴定曲线、滴定突跃和滴定突跃范围滴定曲线：滴定过程中溶液性质（能够是pH、pM或E）与滴定剂加入量之间函数关系曲线。滴定突跃：滴定过程中在化学计量点附近以数量级程度急剧改变，即由量变到质变现象称为滴定突跃。滴定突跃范围：化学计量点前后0.1%对应溶液性质改变范围。 第13页4、指示剂选择和终点误差控制指示剂选择标准：在滴定突跃范围内能发生颜色突变；指示剂变色点与化学计量点尽可能一致；指示剂在终点时颜色突变快速而显著。终点误差控制：主要指指示剂误差，普通小于 第14页5、特点： 简便、快速，适于常量组分分析 准确度高，满足常量分析要求 应用广泛6、方法： 1）酸碱滴定，络合滴定

5、，氧化-还原滴定，沉淀滴定 2）非水滴定法：在水以外有机溶剂中进行第15页二、滴定分析法对滴定反应要求 a.反应按照一定化学计量关系定量进行、反应要完全b.反应速度要快c.含有适当确实定终点方法三、几个滴定方式： 直接法：标液滴定待测物（基本） 返滴定法 置换滴定法 间接滴定法第16页返滴定法先准确加入过量标准溶液A，使与试液中待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一个标准溶液B滴定剩下标准溶液A方法适用：反应较慢或难溶于水固体试样或无适当指示剂反应第17页例1：Al3+ +过量EDTA标液 剩下EDTA Zn2+标液，EBT 返滴定第18页例2：固体CaCO3 + 过量HCl标液

6、 剩下HCl标液 NaOH标液 返滴定第19页 例3：Cl- + 过量AgNO3 标液 剩下AgNO3标液 NH4SCN标液 Fe3+ 指示剂 返滴定 橙红色Fe（SCN）2+第20页置换滴定法先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一个物质，再用标准溶液去滴定该物质方法。适用：无明确定量关系反应或伴有副反应第21页例4：Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42- 无定量关系 K2Cr2O7 +过量KI 定量生成 I2 Na2S2O3标液 淀粉指示剂 深蓝色消失第22页 间接法经过另外化学反应，以滴定法定量进行适用：不能与滴定剂起化学反应物质例5：Ca2+ CaC2O4沉淀 H2

7、SO4 KMnO4标液 C2O42- 间接测定第23页5.4 标准溶液浓度表示方法一、物质量浓度:单位体积溶液所含物质量二、滴定度 T B /A ：指每毫升滴定剂溶液B相当于待测物A质量（B指标液，A指待测物）第24页表示物质量浓度时，必须指明基本单元。如：0.1mol/L H2SO4溶液：c(H2SO4) = 0.1 mol/L c(1/2H2SO4) = 0.2mol/Lc(2H2SO4) = 0.05mol/L通式：c(b/aB) = a/bc(B) 第25页T HCl / NaOH = 0.003001 g/mL表示每消耗1mL HCl 标液可与0.003001g NaOH完全反应第2

8、6页5.5 标准溶液配制和浓度标定概念对基准物质要求 标准溶液配制方法标液浓度表示方法第27页一、概念标准溶液：浓度准确已知溶液基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液物质第28页二、对基准物质要求:a. 试剂组成与化学式完全相符b. 试剂纯度足够高（3个9）c. 试剂应相当稳定d. 含有较大摩尔质量e. 试剂参加滴定反应时，应按反应式定量进行，没有副反应第29页酸碱滴定络合滴定氧化还原滴定沉淀滴定标定碱： KHC8H4O4，H2C2O4.2H2O标定酸：Na2CO3，Na2B4O7.10H2O标定EDTA：Zn，Cu，CaCO3标定氧化剂：As2O3，Na 2C2O4标定还原剂：K2Cr2O7

9、， KIO3标定AgNO3： NaCl惯用基准物质第30页三、标准溶液配制方法1.直接配制法： 基准物质 称量 溶解 定量转移至容量瓶 稀释至刻度 依据称量质量和体积计算标准溶液准确浓度例7（p131：例5-6） 2.间接配制法： 标定法：利用基准物质确定溶液准确浓度。 先将这类物质配制成近似于所需浓度溶液，然后利用该物质与其它基准物质反应来确定溶液准确浓度。 第31页标定注意事项：标定时应平行测定3-4次，最少2-3次，相对平均偏差小于0.2%。为减小测量误差，普通消耗滴定剂体积在20-30mL之间，称取基准物质量不应太小，详细由滴定剂浓度和消耗体积范围决定。使用量器（滴定管、容量瓶、移液管

10、）体积刻度应校正，必要时还应考虑温度影响。标定后标准溶液应妥善保留，对于性质不稳定溶液有时用前还需重新标定。 第32页5.6 滴定分析中计算一、滴定分析计算依据和惯用公式 sp时 故 1、化学计量数之比规则 a A + b Bc C + d D第33页二、滴定分析法相关计算1、标准溶液配制（直接法）、稀释与增浓第34页例8（p130：例5-3）：现有0.0982 mol/L H2SO4标准溶液1.000103 mL，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问需加入多少毫升0. mol/LH2SO4溶液？ 第35页2、标准溶液浓度相关计算 (2)固体和液体之间作用：(1)两种溶液相互作用：注意：化学反应配平；单位换算 第36页例9：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用0.20 mol/LHCl滴定至终点，问大约消耗此HCl溶液多少毫升？解：第37页3.滴定度T与物质量浓度c关系TB/A ：每毫升滴定剂溶液相当于待测物质质量。第38页例10：若THCl/Na2CO3 = 0.005300 g/mL ，试计算HCl标准溶液物质量浓度。解：例11：p132