分析化学滴定分析市公开课获奖课件

1、分析化学第三章 滴定分析Titrimetry返回第1页第1页基本内容和重点要求掌握滴定分析法特点、分类、对化学反应要求；掌握基准物质概念和要求，惯用基准物质及其应用；掌握原则溶液配制办法、浓度表示办法、滴定度概念和计算；纯熟掌握滴定分析中各种计算。返回第2页第2页重点：滴定分析定义、特点和分类；对滴定反应要求；原则溶液浓度表示办法和制备办法；直接、剩余、置换和间接四种滴定方式；滴定分析中基本关系、基本公式和计算实例。难点：原则溶液浓度和滴定分析中计算。 第3页第3页第 三 章 滴定分析3-1 滴定分析概述3-2 滴定分析法分类与滴定反应条件3-3 原则溶液3-4 原则溶液浓度表示法3-5 滴定

2、分析结果计算返回第4页第4页3-1 滴定分析概述一、滴定分析法二、相关术语返回第5页第5页一、滴定分析法（titrimetry）使用滴定管将一个已知准确浓度试剂溶液（原则溶液），滴加到被测物质溶液中，直至被测组分正好完全反应，即加入原则溶液物质量与被测组分物质量符合反应化学计量关系。然后依据原则溶液浓度和体积，计算出被测组分含量。返回第6页第6页2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2批示剂：甲基橙（MO）颜色改变：黄色橙色比如：用 HCl原则溶液测定纯碱总碱度返回第7页第7页二、相关术语原则溶液（standard solution）：已知准确浓度试剂溶液，也称“滴定

3、剂”（titrant）。滴定（titration）：将滴定剂从滴定管加到被测溶液中过程。返回第8页第8页化学计量点（stoichiometric point，sp）：滴定剂与被测物正好定量反应完全。滴定终点（end point，ep）：批示剂产生颜色改变。终点误差（titration error，Et）：由于滴定终点与化学计量点不一定正好吻合造成分析误差，也称滴定误差。返回相关术语第9页第9页3-2 滴定分析法分类与滴定反应条件一、滴定分析对化学反应要求二、滴定分析法分类返回第10页第10页一、滴定分析对化学反应要求反应按化学计量关系定量地进行，反应平衡常数要足够大，无副反应发生；反应速度要快

4、，要求能在瞬间完毕。反应慢，可采用加热或加入催化剂等措施提升反应速率；有简便、可靠确实定滴定终点办法，如有合适批示剂等。返回第11页第11页二、滴定分析法分类1. 按滴定反应类型分类a. 酸碱滴定法 b. 络合滴定法c. 氧化还原滴定法 d. 沉淀滴定法2. 按滴定方式分类a. 直接滴定法 b. 返滴定法c. 置换滴定法 d. 间接滴定法返回第12页第12页1. 按滴定反应类型分类酸碱滴定法以酸碱反应为基础滴定分析法，可用来测定酸、碱。其反应式为：H+ + B- HB返回第13页第13页络合滴定法以络合反应为基础滴定分析法，主要是以EDTA作原则溶液测定各金属离子。其反应式为：Mn+ + Y4

5、- MYn-4返回第14页第14页氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础滴定分析法，能够测定含有氧化还原性物质，以及一些能与氧化剂或还原剂起定量反应物质。如：6Fe2+ +Cr2O72- +14H+ 6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O返回第15页第15页沉淀滴定法（容量沉淀法）利用沉淀反应进行滴定分析办法，主要是以AgNO3作原则溶液滴定卤化物。如： Ag+ + Cl- AgCl返回第16页第16页2. 按滴定方式分类直接滴定法能满足滴定分析要求反应，可用原则溶液直接滴定待测物质。直接滴定法是滴定分析最惯用和最基本滴定办法，如：HAc + NaOH NaAc + H2O返回第17页第17页返滴定

6、法反应速率慢、有固体试样参与反应或无适当批示剂批示时，先加一定过量滴定剂，与被测物质反应完毕后，再用另一个原则溶液滴定剩余滴定剂，依据实际消耗滴定剂量来计算被测物质量。如： CaCO3 (s)+ 2HCl（过量） CaCl2 +H2O +CO2HCl （剩余）+ NaOH NaCl + H2O Al3+ + Y4-（过量） AlY-Y4- （剩余）+ Cu2+ CuY2-返回第18页第18页置换滴定法不按一定计量关系进行或伴有副反应发生反应，能够通过它与另一个试剂反应，置换出一定量能被滴定物质，然后用适当原则溶液进行滴定。如：K2Cr2O7 + Na2S2O3 (S4O62- + SO42-

7、)等Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-?返回第19页第19页间接滴定法不与滴定剂直接反应物质，能够通过另外反应间接滴定。如：Ca2+MnO4-Ca2+ + C2O42- = CaC2O4CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O45H2C2O4 +2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O返回第20页第20页滴定分析法特点：1）用于常量组分测定2）仪器简朴、操作简便3）快速准确4）应用广泛第21页第21页一、原则溶液配制办法二、基准物质三、原则溶液标定3-

8、3 原则溶液返回第22页第22页一、原则溶液配制办法直接法用分析天平准确称取一定量基准物质，溶解后定量转移到容量瓶中，配制成一定体积溶液，依据物质质量和容量瓶体积，可计算出该溶液准确浓度。如0.01000molL-1K2Cr2O7原则溶液配制。返回第23页第23页标定法（间接法）不能直接配制原则溶液物质。先粗略称取一定量物质（或量取一定体积溶液），配制成靠近于所需浓度溶液，然后再用基准物质（另一个物质原则溶液）来测定其准确浓度。这种拟定其准确浓度操作称为标定。如0. 25molL-1NaOH原则溶液配制。返回第24页第24页二、基准物质（ Primary standard ）能用于直接配制或标

9、定标准溶液物质。基准物质应满足：试剂纯度足够高（99.9%以上）；试剂组成与化学式完全符合，若含结晶水，结晶水数目应符合化学式；试剂性质稳定，如贮存时不吸湿、不与空气中CO2及O2等反应；试剂摩尔质量尽也许大一些，可降低称量误差。返回第25页第25页惯用基准物质有纯金属和纯化合物，如Ag、Cu、Zn、K2Cr2O7、Na2CO3、As2O3、等，普通标明为“优级纯”或“基准试剂”。有些超纯试剂或光谱纯试剂纯度高，只表示其中金属杂质含量低，其主要成份含量不一定高，故不可随意认定基准物质。返回第26页第26页试验室惯用试剂分类级别一级二级三级生化试剂中文优级纯分析纯化学纯英文GRARCPBR标签绿

10、红蓝咖啡色返回第27页第27页 许多物质纯度达不到工作基准试剂纯度要求，或它们在空气中不稳定，即粗略地称取一定量物质或量取一定体积溶液，配制成靠近所需浓度溶液，后用另一原则溶液来标定。 标定：用基准物质或另一个物质原则溶液来计算其准确浓度办法称为标定。 (1)用基准物质进行标定 (2)与原则溶液进行比较三、原则溶液标定第28页第28页标定次数不少于3次，按数据取舍规则计算标定结果；称取基准物质量不能太少（0.2g），滴定消耗体积不能太小（20mL）；标定时操作条件应尽也许与测定条件一致，以确保滴定分析相对误差在0.2%以内。返回第29页第29页3-4 原则溶液浓度表示法一、物质量浓度cB二、滴

11、定度返回第30页第30页一、物质量浓度cB单位体积溶液所含溶质B物质量nB，以符合cB表示cB = nB / VnB溶质B物质量，molV溶液体积，LcB物质量浓度，molL-1返回第31页第31页直接配制时，cB：溶液浓度，molL-1 nB：B物质量，molV：溶液体积，LmB：B质量，g MB：B摩尔质量，gmol-1返回第32页第32页标定期，aA + b B = c C + d D返回第33页第33页1mL原则溶液B溶液相称于被测物质A质量（g或mg），用TA/B表示，单位为gmL-1。比如，用来测定FeK2Cr2O7原则溶液，其滴定度表示为TFe/ K2Cr2O7 ；用来测定MgO

12、EDTA原则溶液，其滴定度表示为TMgO/EDTA 。返回二、滴定度（titer）第34页第34页3-5 滴定分析结果计算一、被测物物质量nA与滴定剂物质量nB化学计量关系二、滴定度TA/B与滴定剂物质量浓度cB换算三、被测物百分含量计算四、计算示例返回第35页第35页一、化学计量关系滴定剂B与被测物质A之间计量关系aA + b B = c C + d D注：多个反应式时拟定计量关系返回固体溶液第36页第36页例 3用草酸原则溶液标定高锰酸钾溶液返回第37页第37页氟硅酸钾法测定SiO2时，先将SiO2处理成可溶性H2SiO3，在酸性介质中加入KF，过量KCl存在下，形成K2SiF6沉淀，沉淀

13、在沸水中水解，生成HF，用NaOH标液滴定生成HF，从而拟定SiO2含量。返回例 4第38页第38页返回第39页第39页二、滴定度与物质量浓度换算aA + b B = c C + d DV = 1mL时：返回第40页第40页三、被测物百分含量计算计算时注意单位换算 aA + b B = c C + d D返回第41页第41页四、计算示例例5 准确称取基准物质K2Cr2O7 1.471g，溶解后定量转移至250.0mL容量瓶中，求此K2Cr2O7溶液浓度为多少？解：常见化合物摩尔质量查表注意结果有效数字保留返回第42页第42页例 6欲配制0.1000molL-1Na2CO3原则溶液500.0mL

14、，问应称取基准Na2CO3多少克？解： 注意学会一步列式计算返回第43页第43页例 7有0.1035molL-1NaOH原则溶液500.0mL，欲使其浓度正好为0.1000molL-1，问需加水多少毫升？解: 设应加水体积为VmL，据稀释前后物质量相等，有返回第44页第44页例 8为标定HCl，称取Na2B4O710H2O 0.4710g，用HCl溶液滴定至化学计量点，消耗21.20mL，求HCl溶液浓度？解： 返回第45页第45页例 9称取铁矿石试样0.5000g，将其溶解，使所有铁还原为Fe2+，用0.01500molL-1 K2Cr2O7原则溶液滴定至化学计量点时，用去K2Cr2O7原则溶液23.45mL，求试样中Fe和Fe2O3质量分数分别为多少？解: 6Fe2+ +Cr2O72- +14H+ = 6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O 返回第46页第46页返回第47页第47页例 10称取含铝试样0.g，溶解后加入0.05082molL-1 EDTA原则溶液20.00mL，控制条件使Al3+与EDTA配合完全，然后用0.05012mo