chapter4滴定分析概论

第四章滴定分析概论§4-1概述主要内容§4-2滴定分析中的标准溶液§4-3滴定分析计算§4-4滴定分析误差(自学)1/29/20251.滴定分析(TitrimetricAnalysis)：将一已知其准确浓度溶液滴加到被测物质的溶液到反应完全，根据所用溶液的浓度和体积计算被测物的含量。(1)标准溶液(StandardSolutions):已知准确浓度的溶液§4-1概述一、滴定分析法过程和方法特点(2)化学计量点(Stoichiometricpoint):定量反应时的理论平衡点．1/29/2025

(4)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。(5)滴定反应(TitrationReaction):能用于滴定分析的化学反应。2、滴定分析法的特点:适于常量分析1%以上，设备简单，操作方便，快，准所以应用广泛，相对误差0.1%左右。(3)滴定终点(Endpoint):

指示剂颜色变化的转变点，停止滴定的点。1/29/2025滴定操作二、滴定分析法的分类1.酸碱滴定法：－质子转移2.配位滴定法：－生成络合物(EDTA)3.氧化还原滴定法：－电子转移4.沉淀滴定法：－生成沉淀(AgX)1、反应必须定量完成：即没有副反应。要求反应完全程度达到99.9%以上。2、快速、慢时需加热或催化剂3、有适当的指示剂确定计量点三、滴定分析法对滴定反应的要求直接滴定1/29/2025四、滴定分析法的滴定方式

1、直接滴定法：凡能满足滴定反应要求的都可用标准溶液直接滴定．主要方式：直接法：标液滴定待测物（基本）返滴定法（剩余滴定法）置换滴定法间接法1/29/2025

2、返滴定法：反应慢，固体，无合适指示剂，有副反应发生，通常用两种标液完成．方法：标液过量＋被测物→标液(剩)→用另一标液滴定知剩余量→知被测量。例：Al3++过量EDTA标液(反应慢)

剩余EDTAZn2+标液，EBT

返滴定1/29/2025例：固体CaCO3+定过量HCl标液

剩余HCl标液NaOH标液返滴定例：Cl-+定过量AgNO3标液

剩余AgNO3标液NH4SCN标液，Fe3+

指示剂

返滴定淡红色[Fe（SCN）]2+续返滴定法1/29/2025

3、置换滴定：反应无计量关系，不按确定反应式进行方法：被测物＋适当试剂→产物←标液（指示剂）Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-

无定量关系

K2Cr2O7+过量KI定量生成I2

Na2S2O3标液淀粉指示剂

深蓝色消失1/29/2025例：Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4KMnO4标液

C2O42-间接测定

4、间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的物质，通过另一反应间接滴定．1/29/2025§4-2滴定分析中的标准溶液1、物质的量浓度:单位体积溶液所含物质基本单元物质的量。应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。物质的量:

n(mol、mmol)摩尔质量:M

(g·mol-1)物质的量浓度:c(mol·dm-3)一、标准溶液浓度的表示方法.1/29/20252、滴定度T（有两种表示方法）(1)T(B)

指每毫升标准溶液含有溶质的质量

(2)T(B/A)

指每毫升标准溶液相当于待测物的质量（A指标液，B指待测物）例：T(HCL)=0.003001g/mL表示1mLHCl标液中含有0.003001gHCl例：T(NaOH/HCl)=0.003001g/mL表示每消耗1mLNaOH标液可与0.003001gHCl完全反应1/29/2025解：例：T(K2Cr2O7/Fe)=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50毫升，问被滴定溶液中铁的质量？!注：TB单位为[g/mL]1）1000毫升标液中，每毫升标液中所含溶质的质量

3、滴定度T与物质的量浓度C的关系1/29/2025

2)指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测物（B）的质量

1/29/2025例：若T(HCl/Na2CO3)=0.005300g/mL，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。解：例：精密称取CaO试样0.06000g，以HCl标准溶液滴定之，已知T(HCl/CaO)=0.005600g/mL，消耗HCl10mL，求CaO的百分含量？解：1/29/2025二、标准溶液的配制与标定基准物质应具备的条件：①物质的实际组成与化学式相符；②纯度足够高，一般要求纯度在99.9%以上；③化学物质的性质稳定；④具有较大的分子量或式量。

(1)、直接配制法准确称取一定量纯物质→(加纯水溶解)转移容量瓶中→定容根据被称物m,v算出准确浓度。基准物质(基准试剂)：能直接配成标准溶液的物质。1、标准溶液的配制1/29/20251/29/2025[例如]配0.02000mol/LK2Cr2O7250mL，分析天平称1.4709g溶解转入250mL容量瓶．溶解不具备基准物质条件的(非基准物配NaOH,HCl,KMnO4等)

，先配成近似浓度的溶液，再用基准物质(配成的标液)进行滴定，这个过程叫标定(2)、间接配制法（标定法）步骤：粗配成大致浓度(托盘天平→量筒取水→装试剂瓶)→标定(Standardigation)1/29/2025如NaOH用KHC8H4O4标定2、标准溶液浓度的标定(1)直接标定法也叫称量标定法，用基准物质进行标定。待测液V→(滴)一定量基准物质m或一定量基准物质m→(滴)一定v待测液→可计算Cx(2)、比较标定法：与标准溶液进行比较待测液(滴定)→标准溶液，或互相标定，可算出C1

（C1V1）（C2V2）因为标液是由基准物质标定好的，所以此方法步骤多，准确度不如（1）好，也叫二级标准。1/29/2025[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；还是用Na2B4O7·10H2O标定?

标定时注意以下几点(1)平行做2－3次，相对偏差小于0.2%。(2)减小称量误差

(E<0.1%),m>0.2g,V>20ml(3)必要时仪器校准，且考虑T对V的影响，一般以室温200C,如T偏差大，应加上温度校正值。

(4)标定的溶液应妥善保存好，如棕色瓶等。1/29/2025容量瓶吸量管移液管量筒锥形瓶酸式滴定管烧杯容量仪器常用滴定分析仪器1/29/2025例.硼砂Na2B4O7·10H2OM=381.4g·mol-1

无水碳酸钠Na2CO3

M=106.0g·mol-1标定HCl时，选用哪一种基准物更合适？酸碱滴定中，标准溶液浓度通常为0.1mol·L-1，根据滴定剂消耗体积在

20～30mL之间，可计算出称取试样量的范围。=(1/2)×0.1×(20～30)×10-3×106.0=0.11～0.16g=(1/2)×0.1×(20～30)×10-3×381.4=0.38～0.57g

所以，选用硼砂

Na2B4O7·10H2O作基准物更合适，可减小称量的相对误差。1/29/2025§4-3滴定分析的计算一、被测物与滴定剂之间物质的量的关系滴定剂与被测物之间的反应式为：

aA+bB=cC+dD

当滴定到化学计量点时，a摩尔被测物A与

b摩尔滴定剂B作用完全则：nA：nB=a：b1/29/20251.若待测物A为液体，滴定剂B为液体，即液-液反应，则:2.若待测物A为固体，滴定剂B为液体，即固-液反应，则:或1/29/2025二、被测物含量的计算mA=cBVBMA式中A为质量分数，w为试样质量。1/29/2025三、滴定分析计算示例1、标准溶液的配制与浓度的计算两种：直接配制和间接配制1/29/2025[例]欲配制0.1mol/L的H2SO4溶液500mL应取VH2SO4(浓)=？(已知密度ρ=1.84g/mL，含96%)．

[解]c1V1=c2V2或n1=n2

500即0.1·——=V1C11000

0.1mol/L·

0.5L

·

98.07g/mol所以：V1=————————————=2.8mL1.84g/mL

·

96%1/29/2025

[例]用基准硼砂(Na2B4O7·10H2O)来标定HCl浓度，已知基准硼砂m硼=0.6021g，终点消耗VHCl=31.47mL，求cHCl=？

[解]Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl所以cHCl=0.1003mol/L1/29/2025例:要求在滴定时消耗0.2mol·L-1NaOH溶液20~30mL，问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾(C6H4COOHCOOK)多少克？如果改用草酸(H2C2O4·

2H2O)作基准物质，应称取多少克？解:以C6H4COOHCOOK作基准物质，标定反应为:C6H4COOHCOOK

+NaOH=C6H4COONaCOOK

+H2Om1=cNaOH·VNaOH·M

C6H4COOHCOOK

=0.2×20×10-3×204.2=0.8168≈0.8gm2=0.2×30×10-3×204.2=1.225≈1.2g以草酸作基准物质m1

=0.2×20×10-3×1/2×126.07=0.2521≈0.25g2、基准物质的质量和标准溶液的体积计算m２=0.2×30×10-3×1/2×126.07≈0.38g1/29/2025

[例]取1.00mLKHC2O4溶液在酸性条件下与4.00mLC(KMnO4)=0.01000mol·L-1溶液完全反应,问需要多少mL的0.2000mol·L-1NaOH标夜才能与1.00mLKHC2O4中和。[解]氧化还原反应KHC2O4→CO2KMnO4→Mn2+5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2+8H2O1/29/2025酸碱反应：KHC2O4→

C2O42-

NaOH→H2O

1/29/20253、求待测组分的含量[例3-8]不纯的K2CO3样品0.5000g，滴定时用去c(HCl)=0.1064mol﹒L-1的HCl溶液27.31mL，计算试样中K2CO3的质量分数。若以K2O或K的形式表示，质量分数又为多少？解：K2CO3→H2CO3HCl→Cl-同理1/29/2025[例3-9]测定铜矿中铜含量，称0.5218g试样，用HNO3溶解，除去过量HNO3及氮的氧化物后，加入1.5gKI，析出的I2用c(Na2S2O3)=0.1046mol﹒L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至淀粉褪色，消耗21.32mL，试计算矿样中铜的质量分数？解：Cu2+→

Cu+

I-→I2→I-S2O32-→S4O62-注：置换滴定方式，不用考虑具体的反应过程，只要知道反应物和产物，然后根据等物质的量原则列等式就可计算出结果。1/29/2025例.称取0.5000g石灰石试样,准确加入50.00mL0.2084mol·L-1的HCl标准溶液,并缓慢加热使CaCO3与HCl作用完全后,再以0.2108mol·L-1NaOH标准溶液回滴剩余的HCl溶液,结果消耗NaOH溶液8.52mL,求试样中CaCO3的含量。解：测定反应为：CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2ONaOH+HCl

NaCl+H2O注：返滴定方式1/29/2025[例]称含Fe样0.3143g，溶解还原Fe2+后用0.02000mol/L的K2Cr2O7滴定消耗21.30mL