大学分析化学经典课件04-滴定分析概论.ppt

1、1,例： 维生素C又称抗坏血酸。是维持生命不可缺少的营养素。作为治疗和辅助治疗疾病的药物，它广泛用于临床。在药典中，其原料药及各种制剂的含量测定方法是在酸性溶液中，用碘作标准溶液，淀粉作指示剂，用滴定分析法进行测定。,第四章 滴定分析法概论 (titrimetric analysis),2,滴定分析法：,将一种已知准确浓度的试剂溶液-标准溶液滴加到待测物质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量关系定量反应为止，然后根据标准溶液的浓度和体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法。,第一节 概述,3,基本术语：,滴定：将滴定剂通过滴定管滴入待测液中的过程 滴定剂：浓度准确已知的试样溶液 指示

2、剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示 终点的试剂,滴定终点(ep)：滴定分析中指示剂发生颜色 改变的那一点（实际） 化学计量点(sp)：滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全的那一点（理论）,4,滴定分析的特点及主要方法,特点： 简便、快速，适于常量分析 准确度高 Rd0.2% 应用广泛,方法： 1）酸碱滴定，配位滴定，氧化还原滴定， 沉淀滴定 2）非水滴定法：水以外的溶剂中进行,5,滴定分析要求及主要方式,对化学反应的要求： 1.反应定量、完全 2.反应迅速 3.具有合适的确定终点的方法,主要方式： 直接滴定法：标液滴定待测物（基本） 间接滴定法：,返滴定法（剩余滴定法） 置换滴定法 其他间

3、接滴定法,6,返滴定法（剩余滴定法）,先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法,适用：反应较慢或难溶于水的固体试样,7,8,置换滴定法,先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质 ，再用标准溶液去滴定该物质的方法,适用：无明确定量关系的反应,9,10,其他间接滴定法,通过另外的化学反应，以滴定法定量进行,适用：不能与滴定剂起化学反应的物质,11,一、标准溶液与基准物质 概念,标准溶液：浓度准确已知的溶液 基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液 的物质,对基准物质的要求:,1.试剂的组成与化学式完全相符 2.

4、纯度要足够高，且性质稳定 3.最好具有较大的摩尔质量,第二节 标准溶液,12,一般试剂等级及标志,13,标准溶液的配制方法,例如，欲配制 0.01000mol/L K2Cr2O7 溶液1升时，首先在分析天平上精确称取2.9420 克K2Cr2O7 置于烧杯中，加入适量水溶解后，定量转移到1000mL容量瓶中，再定容即得。,14,2.间接法： 许多物质纯度达不到工作基准试剂的纯度要求，或它们在空气中不稳定，即粗略地称取一定量的物质或量取一定体积的溶液，配制成接近所需浓度的溶液，再标定出准确浓度。 标定法：利用基准物质确定溶液的准确浓度 比较法：用另外一种标准溶液确定溶液的准 确浓度。,15,二、

5、标准溶液浓度的表示方法,物质的量浓度:单位体积溶液中所含溶质的物质的量,滴定度 ：,TT/A指每毫升标准溶液T相当于待测物A的质量 （T指标液，A指待测物）,THCl/NaOH=0.004000g/ml 就是1mL该HCl标准溶液恰能与0.004000g NaOH完全作用。,16,第三节 滴定分析的计算,一、滴定分析计算的依据,达到计量点时,或,化学计量数之比,物质的量之比,17,二、滴定分析计算公式,2.固体和液体之间作用：,1.两种溶液相互作用：,注意：化学反应配平；单位换算,! 注：VT单位为 mL,! 注：VT单位为 L,18,3.滴定度T与物质的量浓度C的关系,每毫升滴定剂溶液相当于

6、待测物质的质量,19,4.待测物百分含量的计算：,称取试样 S 克，含待测组分A的质量为mA克， 则待测组分的百分含量为,20,三、滴定分析计算实例,例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 mL，欲使 其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少mL？,解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀释前后物质 的量相等 的原则，,21,例2：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用 0.2 mol/L的HCl滴定至终点，问大约消耗此HCl 溶液多少毫升？,解：,22,例3：若THCl/Na2CO3 = 0.005300 g/mL ，试计算HCl标准 溶液

7、物质的量的浓度。,解：,23,例4：TK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶 液21.50毫升，问被滴定溶液中铁的质量？,解：,24,例5： 测定工业纯碱Na2CO3的含量，称取0.2560克试样，用0.2000mol/L HCl液滴定，若终点时消耗HCl液22.93ml，问该HCl液对Na2CO3的滴定度是多少？,解：,25,例6：测定药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230 g，溶 解后用浓度为0.1006mol/L的HCl标准溶液滴定， 终点时消耗该HCl标液23.50 mL，求试样中Na2CO3 的百分含量。,解：,26,例7：精密称取CaO试

8、样0.06000 g，以HCl标准溶液滴定 之，已知THCl/CaO=0.005600 g/mL，消耗HCl 10mL， 求CaO的百分含量？,解：,27,第四节 滴定分析中的化学平衡,分析浓度是平衡体系中各种存在型体的平衡浓度之和，以符号c表示，即该物质总的浓度。 平衡浓度是指平衡状态时溶液中溶质的各种型体的浓度，用 表示，溶质各型体浓度之和必等于总浓度。 例如：在0.1mol/LHAc溶液中，溶质以Ac-和HAc两种型体存在，它们之间的关系如下,一、基本概念,28,分布系数：一定型体的平衡浓度占溶液的分析浓度的比值称为该种型体的分布系数，用n 表示。,HAc的分布系数,Ac-的分布系数,2

9、9,副反应系数：表示副反应进行的程度。,主反应,+ B,C,设主反应中某组分型体，其浓度为，则分析浓度和的比值反映副反应干扰的程度,副反应,30,电荷平衡(charge balance) 指在一个化学平衡体系中正离子电荷的总和与负离子电荷的总和相等，即溶液总是电中性的。这种正负电荷平衡的代数表达式叫作电荷平衡式(charge balance equation).,例如 K2HPO4溶液中的离子有K+、H2PO4-、 HPO42-和PO43-。 其电荷平衡式：,H+ + K+ = OH- + H2PO4-+2HPO42-+3PO43- 式中各项的系数为相应离子的价态。,二、电荷平衡和质量平衡,3

10、1,质量平衡(mass balance)又称为物料平衡(material balance)，指在一个化学平衡体系中某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，其数学表达式叫做质量平衡式，又称物料平衡式。 例如 c (mol/L) H3PO4溶液的质量平衡式为： H3PO4 + H2PO4- + HPO42- +PO43- =c,32,c (mol/L) Na2HPO4水溶液的质量平衡，溶液中含有Na+、HPO42-、 H2PO4-、 H3PO4、 PO43-、H+和OH-等7种型体。有： 总钠：Na+=2c 总磷： H3PO4 + H2PO4- + HPO42- +PO43- =c 总氢： 3H3PO4 + 2H2PO4- + HPO42- +H+-OH-=c,33,化学平衡系