滴定分析概述.ppt

1、滴定分析法概述 Brief induction of titration analysis,1,常用滴定分析仪器,容量瓶,吸量管,锥形瓶,移液管,酸式滴定管,烧杯,量筒,滴定分析中的体积测量,常用容量分析仪器: 容量瓶 (量入式) 移液管 (量出式) 滴定管 (量出式),分析化学中常用的量和单位,物质的量: n (mol、 mmol) 摩尔质量: M (gmol-1) 物质的量浓度: c (molL-1) 质量: m (g、mg) 体积: V (L、mL) 质量分数: w (%) 质量浓度: (gmL-1 、mgmL-1) 相对分子量: Mr 相对原子量: Ar,必须指明 基本单元,实验室常用

2、试剂分类,级别 1级 2级 3级 生化试剂 中文名 优级纯 分析纯 化学纯 英文标志 GR AR CP BR 标签颜色 绿 红 蓝 咖啡色 精密分析 一般分析 生化及医用化学,注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别, 滴定分析法概论,滴定剂 未必是标准溶液,使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。,1.1滴定分析基本术语,滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。 化学计量点(Stoichiometric point)：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。 指示

3、剂(Indicator)：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂。 终点(End point)：指示剂变色之点。 终点误差(Error of end point) ：实际分析操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差别。,1.2滴定分析法特点,简便、快速，适于常量分析 准确度高 应用广泛,1.3 滴定分析法的分类,以化学反应为基础的分析方法，称为化学分析法(chemical analysis)，包括重量分析法和滴定分析法。滴定分析法按照所利用 的化学反应类型不同，可分为下列四种:,酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的一 种滴定分析法。 如酸滴定碱B- : H+B- H 沉淀滴定法: 是以沉淀反应

4、为基础的一种滴 定分析法。 如银量法: Ag+ Cl- = AgCl (白),络合滴定法：是以络合反应为基础的一种滴定 分析法。 如EDTA滴定法: M + Y = MY 氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。 如KMnO4法 MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O,2 滴定分析反应的要求和滴定方式,2.1滴定分析反应的条件 1 、反应必须具有确定的化学计量关系 2 、反应定量地完成（99.9%） 3 、反应速度要快 4 、无副反应 5 、能用比较简便的方法确定滴定终点,2.2 滴定方式,1. 直接滴定法（涉及一个反应） 完全满足滴

5、定分析反应的条件可用直接滴定法 滴定剂与被测物之间的反应式为： a A + b B = c C + d D 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全 如HCl标准溶液滴定NaOH溶液,2. 返滴定法,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。 适用于反应较慢或难溶于水的固体试样,例：Al3+ +一定过量EDTA标液 n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al) ( c V) (EDTA)总 - (cV )(Zn) = (cV )(Al),剩余EDTA Zn2+标液,返滴定,例：固

6、体CaCO3 + 一定过量HCl标液,剩余HCl标液 NaOH标准溶液 返滴定,3. 间接滴定法 通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用 于不能与滴定剂起化学反应的物质。,Ca2+ CaC2O4沉淀,H2SO4,C2O42-,KMnO4标液,间接滴定,例： KMnO4滴定Ca2+,4. 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。适用于无明确定量关系的反应。,无定量关系,Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O6 2-+SO4 2-,K2Cr2O7 +过量KI 定量生成 I2,Na2S2O3 标液 淀粉指示剂,深蓝色消失,3 标准溶液,基准

7、物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质。,a.试剂必须有足够的纯度，一般应高于99.9%以上；,b.试剂的化学组成与它的化学式完全相符，特别注意结晶水；,c.试剂稳定，在配制和贮存中不会发生变化；,d.应具备较大的摩尔质量，称量时误差较小。,常用的基准物有：,无水Na2CO3、Na2B4O710H2O、CaCO3、K2Cr2O7、 EDTA、 Na2C2O4 、 H2C2O42H2O、NaCl、邻苯二甲酸氢钾,3.1 标准溶液配制 1.直接配制法 直接称量基准物质，用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂或优级纯。,2. 间接配制法（标定法）,不符合基准物质条件。例如：固体NaOH；盐酸；高锰酸

8、钾等物质。 标准溶液的浓度通过基准物或用另一种已知浓度的标液来确定浓度的方法,例1：试计算以Na2CO3为基准物质标定浓度约为0.1molL-1的盐酸时， Na2CO3的称量范围为多少才能使称量误差小于0.1%？,分析天平称量的绝对误差为0.0002g,为保证称量误差小于0.1%，称量量必须大于一定的数值。,如何控制此步骤误差小于0.1%？,一般所用50ml滴定管，最小分度为0.1ml，滴定管读数最后一位读数的绝对误差为0.02ml。为保证滴定管读数造成的相对误差在0.1%以内，故滴定管体积不应少于,另外由于50ml滴定管最大滴定体积一般应控制在30 ml以内，由此可估算基准物质的称量范围。,

9、 0.2g, 0.2g,可称取0.110.16g之间的任何一个数量或两个边界值的几倍量。 如4倍量Na2CO3（0.44g左右），溶解后在100ml容量瓶中定容，用移液管每次移取25ml作标定用。,3.2 标准溶液浓度表示方法,1. 物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量,式中 mB物质B的质量，g；MB物质B摩尔质量，g/mol ；V溶液的体积，L；物质的量浓度单位为 mol/L ；,注意：B为基本单元，可以是原子、分子、离子及其它基本粒子。,一升溶液中含有9.808克硫酸，则,一升溶液中含有9.808克硫酸，则,例：,1. 1mL标准溶液所含溶质的克数，表示为Ts，单位（g/ml）,2.

10、滴定度,如，THCl=0.003646g/ml表示1mL HCl溶液有0.003646g HCl,2.每mL标准溶液A相当于被测物质B的克数，表示为： TB/A,如TNaOH/HCI=0.04000g/ml,表示每消耗1 mL HCL 标液可 与0.04000 g NaOH完全反应, 如果滴定时用去HCL 标液22.00ml，则 mNaOH=VHCl TNaOH/HCI=22.000.04000=0.8800g,例：,用0.02711mol/L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为： T Fe/KMnO4 = 0.007590 g/mL 即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.

11、007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4,4 滴定分析法的计算,4.1 滴定分析计算依据(化学计量数比规则）,SP时,或,化学计量数之比,物质的量之比,1.两种溶液相互作用：,2.固体和液体之间作用：,! 注：VT单位为 L,! 注：VT单位为 mL,注意：化学反应配平；单位换算,32,例2：准确移取25.00mLH2SO4溶液，用0.009026molL-1NaOH溶液滴定，到达化学计量点时，消耗NaOH溶液24.93 mL，问H2SO4溶液的浓度为多少？,解：,H2SO4 + 2NaOH =

12、 Na2SO4 + 2H2O,33,4.2 基本单元反应特征 (等物质的量规则）,就是参加反应物质以得失一个质子数或一个得失电子数的特定组合为基本单元立等式。即 ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失质子数或得失电子数。,MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: Fe2+ 等物质的量规则:,MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O,4.3 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待测物质的质量,4.待测物百分含量的计算：,称取试样S克，含待测组分B的质量为mB克，则待测组分的百分含量为,5 滴定分析计算实例,例1：现有0.120

13、0mol/L的NaOH标准溶液200mL，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VmL，根据溶液稀释前后物质的量相等 的原则，,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（甲基橙），问大约消耗此HCl溶液多少毫升？,解：,例3：若TNa2CO3/HCl = 0.005300 g/mL ，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。,解：,例4：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N

14、a2CO3的百分含量。,解：,例5：含惰性杂质的K2CO3试样0.5000g ,溶解后用c(HCl)=0.1064molL-1的盐酸标准溶液27.31ml滴定至CO32-恰完全转化为CO2。计算试样中W(K2CO3)、W(K2O)、 W（K）。,同样道理,同样道理,本章小结,一、滴定分析法简介 1 . 滴定分析基本术语 2 . 滴定分析法特点 （1）简便、快速，适于常量分析 （2）准确度高 （3）应用广泛,3 .滴定分析法的分类 （1）酸碱滴定法 （2）沉淀滴定法 （3）络合滴定 （4）氧化还原滴定,二、滴定分析反应的条件和滴定方式 1 .滴定分析反应的条件 1 .反应必须具有确定的化学计量关

15、系 2 .反应定量地完成（99.9%） 3 .反应速度要快 4 .无副反应 5 .能用比较简便的方法确定滴定终点,2 .滴定方式 （1） 直接滴定法 完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法 （2） 返滴定法 适用于反应较慢或难溶于水的固体试样 （3） 间接滴定法 适用于不能与滴定剂起化学反应的物质 （4） 置换滴定法 适用于无明确定量关系的反应,三、标准溶液 1 .标准溶液配制 （1）直接配制法 直接用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂或优级纯。 （2） 间接配制法（标定法） 标准溶液的浓度通过基准物来确定或用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法,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)物质必须具有足够的纯度(99.9%) (2)物质组成与化学式应完全符合 (3)稳定； (4)具有较大的摩尔质量？,2 . 标准溶液浓度表示方法 （1）物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量 应指明