滴定分析法概论

滴定分析法概论1.

2.3.4.

滴定分析中的化学平衡5.概述

标准溶液滴定分析的计算小结1.

概述1.1滴定分析法及有关术语

滴定分析法又称容量分析法。

滴定（titration）是将一种已知准确浓度的溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到按化学计量关系完全反应为止，根据标液用量与浓度计算被测物含量。滴定：将标准溶液滴加到待测溶液中的过程。

titrametricanalysisvolumetricanalysis⑴定量化学反应

mC+nR CmRn

XVW

V：滴定分析法W：重量分析法要求：

1)反应必须定量完成；2)反应必须迅速完成；3)必须有适宜的指示剂或其他简单可靠的方法确定终点。被测物R：滴定剂(标准溶液)生成物⑶基本术语滴定曲线化学计量点滴定突跃滴定终点指示剂滴定误差

⑵特点

简便、快速、准确（0.1%）；

应用广泛。1.2滴定方法的分类及名称

与无机四大化学平衡对应

(1)酸碱滴定分析法（含非水滴定分析法，非水介质中的滴定，以酸碱滴定为主）

(2)沉淀滴定分析法

(3)络合滴定分析法

(4)氧化还原滴定分析法

1.3滴定方式⑴直接滴定法凡符合以上化学反应条件的可用标液直接滴定。⑵

返滴定法（又称剩余滴定法或回滴定法)

当标准溶液滴入后，反应慢或无合适指示剂时用回滴定。即先加入定量过量滴定剂A，待反应完全后，用另一种滴定剂B滴定剩余的A。例如，ZnO的含量测定——返滴定法1.3滴定方式⑵

返滴定法（又称剩余滴定法或回滴定法)例如，HCl

滴定

CaCO3

：

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

（定量过量）

HCl+NaOHNaCl+H2O（终点）

（剩余量）

⑶置换滴定法

当物质与滴定剂不按确定化学计量关系反应（如伴有副反应）物质，有时可通过其他化学反应间接进行滴定。可先用适当试剂与被测物发生置换反应，再用滴定剂滴定。

例如，K2Cr2O7

的含量测定。

⑶置换滴定法

例如，K2Cr2O7

的含量测定。Cr2O72-不能直接氧化S2O32-，因反应产物有SO42-和S4O62-

无法定量，但可以通过以下置换反应定量测定。

反应物的计量关系为

⑷其他间接滴定法

当滴定剂不与待测物直接反应时，可选用间接滴定法进行分析。例如，KMnO4不能直接氧化测Ca2+,故无法直接滴定；但可通过将C2O42-

和Ca2+反应，生成CaC2O4沉淀；以酸溶解沉淀得到C2O42-，再在酸性介质中以MnO4-滴定C2O42-，则相当于MnO4-滴定Ca2+，就可计算Ca2+的含量。

说明：采用不同的间接滴定方式，扩大了滴定范围，使一些无法直接滴定的物质可用间接滴定的方法进行测定。例如，氧化还原滴定法测定钙含量的过程：2MnO4-+5C2O42-+16H+2Mn2++10CO2+8H2O

n(Ca2+)

=n(C2O42-)=5/2

n(MnO4-)

（m/M)(Ca2+)

=5/2(cV)(MnO4-)

Ca2+CaC2O4↓过滤洗涤酸溶解C2O42-KMnO4滴定2.1标准溶液与基准物质

(1)标准溶液的定义——浓度准确已知的溶液。(2)标准溶液的配制

直接法：以基准物质配制

间接法：以基准物质标定(3)标定和比较标定:

用配制溶液滴定基准物质计算其准确浓度的方法。比较:

用另外一种标准溶液滴定一定量的配制溶液或用溶液滴定另外一种标准溶液确定其浓度的方法。2.

标准溶液基准物质应该符合下列条件：(1)试剂组成和化学式完全相符。(2)纯度高（≥99.9%），稳定。(3)最好有较大的相对分子质量，以减少称量误差。具备以上条件的基准物质大多是氧化物、纯金属及各种盐。常用基准物质的名称、分子式、干燥方法及使用对象见下表。2.2

标准溶液浓度的表示方法

指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，简称摩尔浓度，以符号cB表示，即

cB=nB/V

式中，nB—溶质B的物质的量，mol；

V—溶液的体积，L；

cB—溶质B的物质的量浓度（简称摩尔浓度）。物质的量浓度国际单位制（SI）：cB(mol/L、mmol/L)

2.2

标准溶液浓度的表示方法

cB=nB/V

因为nB=mB/MB

则cB=mB/(V·MB)式中，mB—溶质B的质量，g；MB—溶质B的摩尔质量，g/mol。物质的量浓度国际单位制（SI）：cB(mol/L、mmol/L)

根据滴定度的定义，则有：2.3

滴定度3.1

计算的依据待测物与滴定剂间的化学计量关系：

tT+aA→P

滴定剂待测物产物

nT：nA=t

：a待测物与滴定剂达化学计量点时有3.

滴定分析的计算三个基本公式：(1)滴定剂与待测物质相互作用的计算

(2)滴定度与滴定剂浓度之间的关系

(3)待测组分质量分数的计算3.2

计算实例⑴

和溶液相关的计算

例：0.1100mol/L

NaOH20.00mL,用H2SO4滴定至计量点消耗20.95mL，求H2SO4浓度。

解:2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O例：用Na2C2O4标定KMnO4浓度，称Na2C2O40.2287g，耗KMnO4标液23.04mL，求KMnO4浓度。解：2MnO4-+5C2O4-

+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O例：已知NaOH浓度为0.1000mol/L，测水杨酸含量，用25mL滴定管，应称水杨酸多少克？解：一般25mL滴定管，最好控制用标液量20~24mL。估样：采用两种方法。①用22mL计算;②用20、24mL分别计算上下限。

称样范围：

(2)质量的计算(mA)求被测组分含量;溶液配制中的估样计算。

例：欲配0.02000mol/LK2Cr2O7液2L，应称K2Cr2O7多少克？解:

例：水杨酸0.3012g，用0.1050mol/LNaOH滴定，求约耗多少毫升NaOH？

解：M(3)待测组分质量分数的计算

若用滴定度表示：例如，0.2560gNa2CO3样品，用0.2000mol/L

HCl溶液滴定，耗22.93mL，求Na2CO3的质量分数以及。解:

例：称取只含Fe和Fe2O3的样0.2250g，溶解还原为Fe2+，再用0.01932mol/LKMnO4滴定，耗去37.50mL，求Fe和Fe2O3的质量分数。解:

1mol

Fe2O3～2molFe设:含Fe为x

（g），则Fe2O3

为0.2250-x（g）。所以

例：0.4207g石灰石用酸分解做成CaC2O4沉淀，再溶于H2SO4，用0.01916mol/LKMnO4滴定，耗43.08mL。求CaO%。解:四大化学平衡：

酸碱平衡、溶度积平衡、络合平衡、氧化还原平衡

平衡理论是化学分析的基础：判断化学分析的可行性；评价副反应对测定的干扰；分析条件的选择。4.滴定分析中的化学平衡4.1分布系数和副反应系数分布系数：

一定型体的平衡浓度占分析浓度的比值，称为该种型体的分布系数。

4.

滴定分析中的化学平衡

例如，对一元弱酸乙酸的水溶液：例如，对一元弱酸乙酸的水溶液：草酸（H2C2O4）草酸溶液中各型体的δi-pH曲线乙酸溶液中各型体的δi-pH曲线酸的分布系数与pH的关系：分布系数和副反应系数为倒数关系。副反应系数：

滴定分析中，如果把滴定反应称为主反应，影响滴定反应化学平衡，即影响滴定剂或被滴定物质型体分布的各种反应则称为副反应。由于副反应的存在使能参加主反应的型体的平衡浓度小于分析浓度。副反应系数（α）：分析浓度（各种存在型体浓度的总和）与某型体Y的平衡浓度之比。4.2

电荷平衡和质量平衡电荷平衡：基于溶液电中性。指在一个化学平衡体系中正离子电荷的总和和负离子电荷的总和相等，即溶液总体是电中性的。质量平衡：又称物料平衡。指在一个化学平衡体系中某一组分的分析浓度等于该组分各种存在型体的平衡浓度之和，反映分析浓度和平衡浓度的关系。

c分析=c1+c2+c3+……4.3

化学平衡的系统处理方法

在写出体系中所有化学反应平衡的数学关系式的基础上增加电荷平衡式和质量平衡式，再用解联立方程组的方法求解各有关组分型体的浓度。例如，用化学平衡的系统处理方法