人卫6版-第十二章 滴定分析课件

1、 第 十 二 章 滴 定 分 析(titrimetric analysis)第一节 滴定分析原理一、滴定分析的基本概念滴定（titration）把已知准确浓度的试剂（标准溶液）滴加到一定量被测试样的溶液中，当反应达到定量完全为止，根据所消耗的标准溶液（或滴定剂）的体积，计算被测物含量的操作过程。标准溶液化学计量点（stoichiometric point， 又称理论终点）指示剂（indicator）滴定终点（end point）二、滴定分析反应的条件和要求：1、滴定分析所采用的化学反应必须具备以下条件：（1）反应要完全（99.9%以上）；（2）反应必须迅速完成；（4）要有比较简便可靠的确定终点

2、的方法。（3）无副反应或可采取适当方法消除副反应；2、滴定的主要方式1.直接滴定法；2.返滴定法；3.间接滴定法。2、滴定的一般过程：标准溶液的配制标准溶液的标定试样组分含量的测定。标准溶液（standard solution）的配制直接法 间接法 标准溶液的标定（standardization）用一级标准物质用已知准确浓度的溶液一级标准物质一级标准物质（primary standard substance）必须具备的条件：（1）物质 的组成与化学式完全符合；（2）纯度高； （3）性质稳定；（4）参加反应时，无副反应发生；（5）试剂有较大的摩尔质量。有效数字及其运算规则1、有效数字（signi

3、ficant figure ）2、有效数字的运算规则1）修约的方法：“四舍六入五留双”2）加减运算：以小数点后位数最少的数为准。3）乘除运算：以有效数字位数最少的数为准。第三节 酸碱滴定法一、酸碱指示剂 HIn In- + H+酸色碱色pH = pKIn + lgIn-HInKHIn=In-H+HIn In- /HIn 10, pH pKIn+1溶液呈单一碱色（ In- 的颜色） In- /HIn 1/10, pH pKIn-1溶液呈单一酸色（HIn的颜色）二、滴定曲线和指示剂的选择以滴定过程中所加入的酸或碱标准溶液的量为横坐标，以所得混合溶液的pH为纵坐标，所绘制的关系曲线称为酸碱滴定曲线。

4、（acid-base titration curve） 分为四个阶段进行讨论：(1)滴定开始前(2)滴定开始至化学计量点前(3)化学计量点时(4)化学计量点后（一）强酸、强碱的滴定1、滴定曲线 a、滴定过程中pH值的变化规律： 渐变突变渐变b、滴定突跃（titration jump）：计量点附近溶液pH值的急剧变化。滴定突跃范围：滴定突跃所在的pH值范围。 2、指示剂的选择选择指示剂的原则：凡是指示剂的变色范围全部或部分落在滴定突跃范围内的，都可用来指示终点。 3、影响滴定突跃范围的因素对于强酸强碱滴定，滴定突跃范围大小取决于酸碱的浓度。酸碱的浓度增大10倍，滴定突跃范围增加2个pH单位，反之

5、，酸碱的浓度减小10倍，滴定突跃范围减少2个pH单位。（二）一元弱酸和一元弱碱的滴定1、滴定曲线以强碱NaOH滴定弱酸HAc为例（分为四个阶段进行讨论）：1、滴定开始前3、化学计量点时2、滴定开始至化学计量点前4、化学计量点后NaOH溶液滴定HAc溶液的滴定曲线pHNaOH加入量8.73滴定突跃7.89.7 2、特点：（1）曲线的起点高；（2）pH的变化规律不同；（3）计量点时溶液不呈中性；（4）突跃范围窄小。当弱酸的Kac(A) 10-8，当弱碱的Kbc(B) 10-8，才能用强碱准确滴定 才能用强酸准确滴定 （三）多元酸和多元碱的滴定以HCl溶液滴定Na2CO3溶液为例。多元酸(碱)的滴定

6、较为复杂，涉及到以下问题：1、能否分步滴定；2、各步滴定能否准确滴定；3、各步滴定应选择何种指示剂。 四、酸碱滴定法的操作过程和应用1、酸标准溶液常用的酸标准溶液：HCl溶液配制方法：间接法常用的一级标准物质：无水Na2CO3硼砂（一）标准溶液的配制和标定 2、碱标准溶液常用的碱标准溶液：NaOH溶液配制方法：间接法常用的一级标准物质：邻苯二甲酸氢钾结晶草酸（二）应用实例： 例：用Na2B4O710H2O标定HCl溶液，称取0.5342g硼砂，滴定至终点时消耗HCl 27.98 ml，计算HCl溶液的浓度。 Na2B4O7 10H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 2NaCl + 5H2

7、O 第四节 氧化还原滴定法（oxidation-reduction titration）必须满足的条件：1、被滴定的物质必须处于适合滴定的氧化态或还原态；2、反应定量进行，K106或n=1时，E 0.4V;3、反应速率较快；4、有适合的指示剂指示终点。一、高锰酸钾法 (potassium permanganate method)MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O MnO4-/Mn2+,H+=1.507V条件：1.酸度：选择H2SO4调节。适宜酸度c(H+)=12mol L-1 .2.温度。3.滴定速度的控制。4.指示剂：KMnO4本身。（一）操作过程1、 KMnO4标

8、准溶液的配制间接法配制；并贮存于棕色瓶中。2、KMnO4溶液的标定常用的一级标准物质：纯Fe、Na2C2O4、H2C2O42H2O等。Na2C2O4以Na2C2O4标定KMnO4溶液为例：滴定条件:1.酸度:控制c(H2SO4)=0.51.0molL-12.温度:75850C.3.速度:慢 快 慢4.终点:浅红色半分钟不褪. 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ = 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O(二)应用举例：过氧化氢的测定滴定条件：酸度、速度、终点判断同前；滴定温度为室温。c(H2O2) =5 c(KMnO4 )V(KMnO4) 2V (H2O2) (H2O2) =5 c(KMn

9、O4 )V(KMnO4) M(H2O2) 2V(H2O2)二、碘量法( Iodimetry)碘量法直接碘量法间接碘量法适用范围: 比(I2/I-)低的还原性物质； 比(I2/I-)高的氧化性物质。比较直接碘量法与间接碘量法：标准溶液反应条件指示剂指示剂加入时机终点颜色变化直接碘量法间接碘量法I2液Na2S2O3溶液酸性、中性或弱酸性中性或弱酸性淀粉淀粉滴定前加入临近终点时加入蓝色出现蓝色消失（一）操作过程1、 Na2S2O3标准溶液的配制2、 Na2S2O3标准溶液的标定间接法配制；加少量Na2CO3作稳定剂。可用标准溶液或一级标准物质标定。常用的一级标准物质：K2Cr2O7K2Cr2O7标定

10、Na2S2O3溶液：Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-终点颜色：深蓝色亮绿色加入指示剂淀粉的时机：临近终点、溶液呈现浅黄绿色时(二) 应用举例：漂白粉中有效氯含量的测定Ca(ClO)2 + 4H+ Cl2 + Ca2+ + 2H2OCl2 + 2KI = I2 + 2KClI2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-n (Cl2) = n (I2) = n(Na2S2O3 ) (Cl2) = c(Na2S2O3 )V(Na2S2O3 )M(Cl2)m (漂白粉)习题：P275276

11、8、12、13、14、18Exercises：P276 2、3Summary Titration is a method of chemical analysis by which we can determine the precise quantity of some sample. By using of the reaction, titration is classified as acid-base titration, redox titration,chelatometric titration, precipitation titration and so on.Usuall

12、y the course of titration includes three steps:1） preparation of standard solution ，2）standardization of standard solution , 3)determination of the sample 1. Primary standard substance Primary standard substance solution can be prepared directly. The requirements of primary standard substance are as

13、 following: 1) The component of substance should conform to the chemical formula. 2)high purity ( 99.9%)3)very stable4) There is no sub-reaction in the course of titration . 2. Acid base titration According to acid-base titration curve ,we know how the pH of an acid or base solution changes as it is

14、 neutralized,and how to select the suitable acid-base indicator. When Kac(A) 10-8 ,a weak acid can be titrated by a strong base accurately. When Kbc(B) 10-8 ,a weak base can be titrated by a strong acid accurately. 3. Oxidation reduction titrationPotassium permanganate methodMnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+

15、+ 4H2OConditions :1)Acidity of solution: Usually we choose H2SO4 to adjust the acidity. c(H+)=12mol L-1 .2)Temperature3)The speed of titration.4) Indicator :KMnO4Conditions :Acidity of solution:in neutral solution or weak acidic solution Indicator: starch solution (When the titration reaction approach the end point , add the starch solution)Indirec