化学滴定分析省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

第十三章滴定分析§13.1滴定分析概述§13.2分析结果误差和有效数字§13.3酸碱滴定法§13.4氧化还原滴定法§13.5配位滴定法11/57学习目标要求1.了解滴定分析基本概念，掌握计量点和滴定终点。

2.熟悉误差和偏差概念及表示方法；相对平均偏差计算，有效数字概念及运算，了解减小误差方法。22/57滴定分析(titrametricanalysis)又称容量分析(volumetricanalysis)，是分析化学中惯用方法之一。

Chapter13滴定分析33/57

序言3、确定物质内部微粒结合方式（分子结构or晶体结构）——结构分析成份分析分析化学(analyticalchemistry)

:研究物质化学组成表征和测量科学。1、确定物质组成（元素、原子团or化合物）

——定性分析分析化学主要任务2、定量测定各组分含量——定量分析44/57定量分析方法分类氧化还原滴定酸碱滴定配位滴定沉淀滴定原理仪器分析（经典分析）化学分析重量分析容量分析（滴定分析）55/57惯用滴定分析仪器容量瓶刻度吸管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒66/57Section1滴定分析概述

77/57§13.1滴定分析概述一、滴定分析方法和特点滴定与滴定分析化学计量点与滴定终点终点误差标准液被测液1、滴定分析方法88/579滴定分析基本过程：进行分析时，先将滴定剂

(titrant)配制成浓度为已知标准溶液(standardsolutions)，然后用滴定管将滴定剂逐步加到被测物质溶液中去进行反应。这个过程称为滴定。9/5710当加入滴定剂与被测物质量相等时，二者均无过剩，此刻称为化学计量点(equivalencepoint)。滴定最好能在化学计量点结束。依据滴定剂A浓度和所消耗体积便可计算被测物B含量。若反应为A+B=C+DnA=nBCAVA=CBVBBABVVCCA=10/5711化学计量点是由指示剂变色或其它方法来确定(如电位)。所以实际上是在指示剂变色时结束滴定，此刻称为滴定终点(endpoint)，为体积读数V（ml）11/5712滴定终点应尽可能与化学计量点一致，但它们之间难免会有一定误差，称为终点误差（是相对误差）。12/5713有两方面内容（1）反应必须按一定反应方程式进行，无副反应，按一定化学计量关系来计算结果；（2）反应必须进行完全，要求化学计量点时，有99.9％以上完全程度。当A→B时，终点时，(一)反应必须定量地完成%9.99³ABCC用于滴定分析化学反应必须具备以下条件：13/5714(二)反应必须快速完成假如反应很慢，将无法确定终点，能够经过加热，加催化剂等方法来提升反应速度。

(三)有适当确实定化学计量点方法，有适合指示剂或仪器分析方法。14/57(四)溶液中若有其它组分共存时，应不干扰主反应，不然需采取掩蔽或分离办法以消除干扰。1515/57二、滴定分析类型和普通过程依据反应类型不一样

酸碱滴定法

以质子转移反应为基础滴定分析法。氧化还原滴定法

以氧化还原反应为基础滴定分析法。沉淀分析法

以沉淀反应为基础滴定分析法配位滴定法

以配位化合物生成反应为基础滴定分析法1616/57特点：

简便、快速、准确（对于常量分析，相对误差普通在0.2﹪以内。）是一类广泛应用分析方法，常在临床检验和医疗卫生分析中应用。1717/57二、滴定分析类型和普通过程

滴定分析过程标准溶液配制标准溶液标定被测物质含量测定滴定分析惯用于测定常量组分，即分析组分含量普通大于1﹪或取试样重量大于0.1g，体积大于10ml。

1818/57二、滴定分析操作程序

基准物质(primarystandardsubstance)

:能用于直接配制标准溶液或标定待测溶液物质。必备条件：

a、纯度高；

b、性质稳定；

c、实际组成与化学式完全相符；

d、最好含有较大摩尔质量。

1、标准溶液配制

直接配制法

19/57草酸(H2C2O4·2H2O)、无水碳酸钠(Na2CO3)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、邻苯二甲酸氢钾[C6H4(COO)2HK]

重铬酸钾（K2Cr2O7)惯用基准物质有：2020/5721间接配制法是先配制一个近似于所需浓度溶液，再用基准物质或已知准确浓度标准溶液测定它准确浓度。21/572、标准溶液标定（比较）标准溶液用前必须标定！标定(standardization)

：用基准物质确定标准溶液浓度操作过程。比较：用已知准确浓度标准溶液确定另一标准溶液浓度操作过程。3、被测物质含量测定2222/57

三、滴定分析计算标准溶液浓度普通可用滴定反应基本单元物质量浓度来表示。2323/57酸：能在反应中提供一个质子单元；碱：能在反应中接收一个质子单元；还原剂：能在反应中提供一个电子单元；氧化剂：能在反应中接收一个电子单元。

参加滴定反应各物质基本单元普通按以下标准选定：2424/57反应H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O，应选择硫酸基本单元(1/2)H2SO4，其摩尔质量为98/2=49(g·mol-1)。0.1mol·L-1H2SO4即为0.2mol·L-1(1/2)H2SO4，表示为c(1/2H2SO4)=0.2mol·L-1。2525/57

MnO-4＋8H+＋5e＝Mn2+＋4H2O在酸性条件下用KMnO4作滴定剂滴定还原性样品时，半反应式为：26则应选高锰酸钾基本单元(1/5)KMnO4，其摩尔质量为158/5=31.6(g·mol-1)，0.01mol·L-1KMnO4溶液即为0.05mol·L-1(1/5)KMnO4溶液，表示为：

c(1/5KMnO4)=0.05mol·L-1。26/57§13.2分析结果误差和有效数字一、误差产生原因及其分类误差(error)

：测量值与真实值之差。系统误差(systematicerror)随机误差(accidentalerror)2727/57系统误差：起源：分析过程中一些确定、经常性原因而引发误差

性质：单向可重复性。增加测定次数，不能使其减小。但可测，可校，可消除

分类：方法误差、仪器和试剂误差、操作误差、主观（个人）误差。2828/5722929/57二、随机误差（又称偶然误差或不可测误差）

随机误差——指因为一些难于控制随机原因引发误差。不但影响准确度，而且影响精密度。3特点：1）不确定性；2）不可测性；3）服从正态分布规律产生原因：

（1）随机原因（室温、湿度、气压、电压微小改变等）；（2）个人区分能力（滴定管读数不确定性）3030/5743131/5753232/57准确度(accuracy)：测量值与真实值相符程度。表示方法:绝对误差：E=x-T

相对误差：RE=E/T×100%误差:衡量准确度高低尺度。1、准确度与误差33二

准确度与精密度33/57精密度(precision)：屡次分析结果之间相互符合程度。2、精密度与偏差绝对偏差：平均偏差：相对平均偏差：表示方法：偏差(deviation)

：衡量精密度高低尺度。3434/57

※适当地增加测定次数可降低随机误差影响，提升测定结果精密度。在日常分析中，普通平行测定：3－4次较高要求：5－9次最多：10－12次

※过多地增加测定次数n，所费劳力、时间与所获精密度提升相比较，是很不合算！是不可取。143535/573636/573737/573、准确度与精密度关系精密度高是准确度高必要条件但不是充分条件。甲乙丙3838/57准确度高一定需要精密度高，但精密度高不一定准确度高。精密度是确保准确度先决条件。精密度低说明所测结果不可靠，也就失去了衡量准确度前提。3939/57三、提升分析结果准确度方法

(1)、选择适当分析方法：依据试样组成、性质及测定准确度要求进行选择。(2)、降低测量相对误差：用分析天平称量最小质量在0.2g以上；滴定剂体积控制在20-25mL之间。

4040/57(3)、检验和消除系统误差

a.

对照试验——检验和消除方法误差对照试验22用新方法对标准试样或纯物质进行分析，将测定值与标准值对照用标准方法和新方法对同一试样进行分析，将测定结果加以对照采取标准加入回收法进行对照，判断分析结果误差大小4141/57b.

空白试验——检验和消除由试剂、溶剂、分析器皿中一些杂质引发系统误差空白试验—指在不加试样情况下，按照与试样测定完全相同条件和操作方法进行试验。c.

校准仪器和量器——消除仪器误差d.

改进分析方法或采取辅助方法校正测定结果4242/57

普通定量分析，平行测定3-4次；对测定结果准确度要求较高时，测定次数为10次左右。

※正确表示分析结果：样本平均值，样本标准偏差S（样本相对标准偏差Sr），测定次数n。(4)、适当增加平行测定次数，降低随机误差4343/57（四）有效数字及其运算规则

一、有效数字

有效数字——实际上能测量得到数字。它由全部准确数字和最终一位不确定数字组成。

23.43、23.42、23.44mL

最终一位无刻度，预计，不是很准确，但不是臆造，称可疑数字。

**统计测定结果时，只能保留一位可疑数字。

4444/571.000843181五位有效数字0.100010.98%四位0.03821.98×10-10

三位0.540.0040二位0.052×105

一位3600100有效数字位数较含糊4545/57①在“1～9”数字前面“0”只表示定位,不算作有效数字,如0.0009仅为1位有效数字，通常应按科学计数法表示为9×10－4;

②夹在“1～9”数字间“0”和跟在“1～9”数字后面“0”是有效数字,如分析天平称量0.4000g样品,0.4000为4位有效数字。

4646/57在碰到分数或倍数换算时,所乘以系数有效数字位数不受限制。

比如：以L为单位换算为mL所要乘1000，有效数字位数也不因单位换算而改变。

如0.4000g＝400.0mg，一样为4位有效数字。4747/57以对数表示pH、pK及lgc等,其有效数字位数,仅取决于小数部分位数,因为整数部分只与该真数中10方次相关。如pH=10.20为两位有效数字(与表示成[H+]=6.3×10-11mol·L-1一致)。4848/572.

有效数字计算规则通常采取“四舍六入五留双”规则:当被修约数等于或小于4时则舍弃；被修约数等于或大于6时则进位;当被修约数为5，而其后面又没有数字时，若前一位是偶数(包含0)则舍去5；前一位是奇数则进位，使整理后最终一位为双数。当被修约5后面还有数字，则须进位。4949/57例：将以下数字修约为两位有效数字。（1）3.148（2）7.3976（3）7.35（4）74.5（5）2.