分析化学第四版1课件

定量分析概论1.1

概述

1.2

滴定分析法概述1.3

滴定分析法计算

2023/3/1411.1概述

一.定量分析过程：1.取样(Sampling)：均匀，具有代表性：粉碎.过筛.混匀.缩分(四分法，对角线)2.干燥(Drypreparation)：去湿存水：烘干.风干.保干器(采用不同温度.保持原貌)2023/3/142

3.分解(Resolve

or

open,Digestion)

：转入溶液，呈离子态

(1).湿法分解：(常用溶剂)

A)酸溶:HCl，HNO3，

H3PO4-H2SO4，

HClO-HNO3B)碱溶:NaOH，KOH(2).干法分解：灰化，固体熔融A)碱性溶剂：NaCO3，K2CO31:1混合熔点700--800oC，分解酸性氧化物，硅酸盐等

B)酸性溶剂：K2S2O7+K2SO4

熔点411oC，分解碱性氧化物．2023/3/143二.分析结果的表示:(一)待测组分的化学表示形式：1.实际存在形式：N%：NH3N2ONO2N2O3N2O5NO2-

2.稳定的氧化物：CaOMgONa2O

Fe2O3FeOFe3O4

3.元素及化合物：Fe%Na+Cl+

等2023/3/145(二)待测组分含量的表示方式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的克数

体积百分数(V/Vs)%:表示100毫升试液中被测组分体积2023/3/146

质量体积百分数(m/v)%:表示100毫升试液中被测组分所占的克数

[例]

13.2%的NaCl溶液：表示100克NaCl溶液含13.2克NaCl

50%的乙醇溶液：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2023/3/1471.2滴定分析法概述

一基本概念

1.滴定分析(TitrimetricAnalysis)：将标准溶液用滴定管加到待测溶液中，直接认为所加的滴定剂与被测物质反应以达化学计量点．根据指示剂变化停止滴定，由标液的浓度和体积求被测物的量的分析方法．

2.标准溶液(StandardSolutions)：已知准确浓度的溶液

3.化学计量点(Stoichiometricpoint)：定量反应时的理论平衡点．2023/3/149

4.滴定终点(Endpoint):颜色变化的转变点，停止滴定的点.

5.终点误差(Titrationerror):滴定终点与化学计量点不一致造成的相对误差.

6.滴定反应(TitrationReaction):能用于滴定分析的化学反应2023/3/1410

二.滴定分析对化学反应的要求和滴定方式：

(一)要求:能用于化学分析的化学反应

1.必须具有确定的化学计量关系2.必须定量进行,反应完全度达99.9%以上3.反应速度快4.必须有适当简便的方法确定终点2023/3/14113.返滴定：反应慢，无合适指示剂，有副反应发生，通常用两种标液完成．

4.置换滴定：反应无计量关系，不按确定反应式进行K2Cr2O7+6KI+H+→3I2；I2+Na2S2O3→2I-+S4O62-2023/3/1413

三.基准物质：能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液的物质

(一)基准物应满足的条件：

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.最好有较大的摩尔质量5.试剂应按反应方程式进行，无副反应2023/3/1414

(二)常用的基准物质：

(PrimaryStandards)Standardization邻苯二甲酸氢钾H2C2O4·2H2O碱标液Na2CO3Na2B4O7·10H2O酸标液

CaCO3ZnCuPb(99.9%)EDTA标液As2O3FeH2C2O4·2H2OKMnO4I2标液K2Cr2O7KIO3Na2S2O3标液NaClKClAgNO3

标液2023/3/1415四.标准溶液的配制与标定

标准溶液：已知准确浓度的溶液1.直接法：用基准物质配制步骤：基准物→分析天平→容量瓶[例如]配0.02000mol/LK2Cr2O7250mL，分析天平称1.4709g溶解转入250mL容量瓶．2023/3/1417

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→装试剂瓶)→标定(Standardigation)[例如]配0.1mol/LNaOH溶液1000mL，台秤取大约4.0gNaOH，加大约1L的H2O，摇匀，用标准HCl标定；用基准酸物质标定．2023/3/1418★注意区分以下概念★物质的量

n

mol物质的质量

mg摩尔质量

Mg/mol物质的量浓度

cmol/L，mol/m32023/3/1419[例]

2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O

2

n(KMnO4)=—n(Na2C2O4)

或

511

n(—KMnO4)=n(—H2C2O4)522023/3/1421

二.溶液浓度的表示

nB1.物质的量浓度：cB=——(mol/L)V

m(g)

其中：nB(mol)=————M(g/mol)若t不等于b的滴定反应，或标定法求物质的量浓度则乘相应计量数

bmTbVTmTcB

=—·—/VB=—·cT·—=———

t

MT

tVBMT·VB2023/3/1422

2.滴定度T：指1mL标准溶液(滴定剂)相当于被测物质的质量g(Titer)

m(g)T标/测=———

V(mL)

注：(1)当V=1mL时，T标液=m被测g/mL(2)写T下标时，滴定剂在前，被测在后，斜线表示“相当于”

，或T测/标2023/3/1423

三.待测组分含量的计算：用小于1的分数表示，W质量分数，相对量，无量纲．

bMBcTVT·—·——

mB

t1000

B%=—·100=————————×100

msms

TT/B·VTB%=————×100mS2023/3/1425四.滴定分析计算示例：[例1]欲配制0.02mol/l的K2Cr2O7500mL应称mK2Cr2O7=？

[解]mB=m(K2Cr2O7)=cCrVCrMCr

500

=0.02000×——×294.2=2.942(g)10002023/3/1426[例4]用基准H2C2O4·2H2O标定0.1mol/L的NaOH溶液应称草酸的范围.滴定体积20--30mL

[解]H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O2023/3/1429[例5]求(1+3)HCl溶液物质的量浓度=？(已知浓盐酸12mol/L)

[解]c1V1=c2V2

即1.0mL×12mol/L=c2×(3+1)12×1故：c2=———=3mol/L3+12023/3/1430[例6]称含Fe样0.3143g，溶解还原Fe2+后用0.02000mol/L的K2Cr2O7滴定消耗21.30mL(1)Fe2O3%=?(M=159.69g/mol)

(2)求TK2Cr2O/Fe；TK2Cr2O7/Fe2O3

解：Cr2O72++6Fe2++14H+=2Cr3+6Fe3++7H2O

可知：nFe2O3=½·nFe=3nk2Cr2O7

故：(1)Fe2O3%=·100=

2023/3/1431

MFe(2)TK2Cr2O7/Fe=6·cK2Cr2O7·——=0.006702g/mL10006MFe2O3TK2Cr2O7/Fe2O3=—·cK2Cr2O7·———=0.00958g/mL2

10002023/3/1432[例7]称铝样0.2018g，溶解后加入30.00mL0.02018mol/LEDTA标液，pH=4.2，加热使完全生成AlY后，用0.02035mol/LZn2+标液返滴定，多余EDTA，VZn=6.50mL，求Al2O3%=?

[解]Al3++H2Y2-=AlY+2H+11nAl2O3=—nAl=—nEDTAnAl=nZn=nEDTA221

MAl2O3(nEDTA-nZn)

·—·———21000Al2O3%=———————————×100mS=11.952023/3/1433[例8]标定结果的讨论：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VHCl少，结果cHCl高．滴管内壁挂水珠，标定时消耗VHCl多，结果cHCl小．2023/3/1434[例9]称含氰样0.6913g，在强碱中采用KMnO4滴至终点，耗VKMnO4=46.27mL．现已知：TK2Cr2O7/KCN=6.44mg/mL；求KCN%=？[解]

2MnO4-+CN-+2OH-=2MnO42-+CNO-+H2O1TKMnO4/KCN=—·cKMnO4·MKCN2

故cKMnO4=0.1987mol/L1(cV)KMnO4·—

·KCN2KCN%=—————————

×100=43.10mS×10002023/3/1435[例10]取25.00mLKH2C2O4·H2C2O4·2H2O溶液两份,一份用0.1000mL·L-1NaOH标夜滴定消耗VNaOH=20.00mL；另一份用KMnO4溶夜滴定VKMnO4=25.00mL，求cKMnO4=？[解]

１

1

—

nNaOH=—nKMnO4

154酸碱：5KHC2O4·H2C2O4·2H2O=15H+~15NaOH氧化还原：KHC2O4·H2C2O4=4MnO4-2023/3/14365故：cNaOHVNaOH=(3×—)cKMnO4VKMnO44

(cV)NaOH×4则：cKMnO4=———————VKMnO4×15=0.02133mol/L2023/3/1437习题

1.用下列物质配制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%)