海南大學(xué)分析化學(xué)B第3章-滴定分析

分析化學(xué)第3章滴定分析Titrimetry返回基本內(nèi)容和重點(diǎn)要求掌握滴定分析法的特點(diǎn)、分類(lèi)、對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求；掌握基準(zhǔn)物質(zhì)的概念和要求，常用的基準(zhǔn)物質(zhì)及其應(yīng)用；掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法、濃度的表示方法、滴定度的概念和計(jì)算；熟練掌握滴定分析中的各種計(jì)算。返回2第3章滴定分析§３-1滴定分析概述§３-2滴定分析法分類(lèi)與滴定反應(yīng)的條件§３-3標(biāo)準(zhǔn)溶液§３-4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法§３-5

滴定分析結(jié)果的計(jì)算返回3§３-1滴定分析概述一、滴定分析法二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)返回4一、滴定分析法（titrimetry）使用滴定管將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液），滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直至被測(cè)組分恰好完全反應(yīng)，即加入標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量與被測(cè)組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和體積，計(jì)算出被測(cè)組分的含量。返回52HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2指示劑：甲基橙（MO）顏色變化：黃色→橙色例如：用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定純堿的總堿度返回6

二、有關(guān)術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)溶液（standardsolution）：已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液，也稱(chēng)“滴定劑”（titrant）。滴定（titration）：將滴定劑從滴定管加到被測(cè)溶液中的過(guò)程。返回7化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（stoichiometricpoint，sp）：滴定劑與被測(cè)物恰好定量反應(yīng)完全。滴定終點(diǎn)（endpoint，ep）：指示劑產(chǎn)生顏色變化。終點(diǎn)誤差（titrationerror，Et）：由于滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定恰好吻合造成的分析誤差，也稱(chēng)滴定誤差。返回有關(guān)術(shù)語(yǔ)8§３-2滴定分析法分類(lèi)與滴定反應(yīng)的條件一、滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定分析法的分類(lèi)返回9一、滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求反應(yīng)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量地進(jìn)行，反應(yīng)的平衡常數(shù)要足夠大，無(wú)副反應(yīng)發(fā)生；反應(yīng)速度要快，要求能在瞬間完成。反應(yīng)慢的，可采用加熱或加入催化劑等措施提高反應(yīng)速率；有簡(jiǎn)便、可靠的確定滴定終點(diǎn)的方法，如有合適的指示劑等。返回10二、滴定分析法的分類(lèi)1.按滴定反應(yīng)類(lèi)型分類(lèi)a.酸堿滴定法

b.配位滴定法c.氧化還原滴定法

d.沉淀滴定法2.按滴定方式分類(lèi)a.直接滴定法

b.返滴定法c.置換滴定法

d.間接滴定法返回111.按滴定反應(yīng)類(lèi)型分類(lèi)酸堿滴定法以酸堿反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法，可用來(lái)測(cè)定酸、堿。其反應(yīng)式為：H++B-

=HB返回12配位滴定法以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法，主要是以EDTA作標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定各金屬離子。其反應(yīng)式為：Mn++Y4-

=MYn-4返回13氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法，可以測(cè)定具有氧化還原性的物質(zhì)，以及一些能與氧化劑或還原劑起定量反應(yīng)的物質(zhì)。如：6Fe2++Cr2O72-+14H+

=6Fe3++2Cr3++7H2O返回14沉淀滴定法（容量沉淀法）利用沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定分析的方法，主要是以AgNO3作標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹵化物。如：

Ag++Cl-

=

AgCl返回152.按滴定方式分類(lèi)直接滴定法能滿(mǎn)足滴定分析要求的反應(yīng)，可用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定待測(cè)物質(zhì)。直接滴定法是滴定分析最常用和最基本的滴定方法，如：HAc+NaOH

=NaAc+H2O返回16返滴定法反應(yīng)速率慢、有固體試樣參與反應(yīng)或無(wú)合適指示劑指示時(shí)，先加一定過(guò)量滴定劑，與被測(cè)物質(zhì)反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的滴定劑，根據(jù)實(shí)際消耗的滴定劑的量來(lái)計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的量。如：

CaCO3(s)+2HCl（過(guò)量）=CaCl2+H2O+CO2HCl

（剩余）+NaOH

=

NaCl+H2OAl3++Y4-（過(guò)量）=

AlY-Y4-

（剩余）+Cu2+

=CuY2-返回17置換滴定法不按一定的計(jì)量關(guān)系進(jìn)行或伴有副反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)，可以通過(guò)它與另一種試劑反應(yīng)，置換出一定量的能被滴定的物質(zhì)，然后用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。如：K2Cr2O7+Na2S2O3→(S4O62-+SO42-)等Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-?返回18間接滴定法不與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，可以通過(guò)另外的反應(yīng)間接滴定。如：Ca2+——MnO4-Ca2++C2O42-=CaC2O4CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O45H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O返回19一、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法二、基準(zhǔn)物質(zhì)三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定§３-3標(biāo)準(zhǔn)溶液返回20一、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法直接法用分析天平準(zhǔn)確稱(chēng)取一定量的物質(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，配制成一定體積的溶液，根據(jù)物質(zhì)質(zhì)量和容量瓶的體積，可計(jì)算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。如0.01000mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。返回21標(biāo)定法（間接法）不能直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。先粗略稱(chēng)取一定量物質(zhì)（或量取一定體積溶液），配制成接近于所需濃度的溶液，然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)（另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液）來(lái)測(cè)定其準(zhǔn)確濃度。這種確定其準(zhǔn)確濃度的操作稱(chēng)為標(biāo)定。如0.25mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。返回22二、基準(zhǔn)物質(zhì)（Primarystandard）能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)?；鶞?zhǔn)物質(zhì)應(yīng)滿(mǎn)足：試劑的純度足夠高（99.9%以上）；試劑的組成與化學(xué)式完全符合，若含結(jié)晶水，結(jié)晶水?dāng)?shù)目應(yīng)符合化學(xué)式；試劑性質(zhì)穩(wěn)定，如貯存時(shí)不吸濕、不與空氣中CO2及O2等反應(yīng)；試劑摩爾質(zhì)量盡量大一些，可減少稱(chēng)量誤差。返回23常用基準(zhǔn)物質(zhì)有純金屬和純化合物，如Ag、Cu、Zn、K2Cr2O7、Na2CO3、As2O3、等，一般標(biāo)明為“優(yōu)級(jí)純”或“基準(zhǔn)試劑”。有些超純?cè)噭┗蚬庾V純?cè)噭┘兌雀?，只表示其中金屬雜質(zhì)含量低，其主要成分的含量不一定高，故不可隨意認(rèn)定基準(zhǔn)物質(zhì)。返回24實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類(lèi)級(jí)別一級(jí)二級(jí)三級(jí)生化試劑中文優(yōu)級(jí)純分析純化學(xué)純英文GRARCPBR標(biāo)簽綠紅藍(lán)咖啡色返回25三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定標(biāo)定次數(shù)不少于3次，按數(shù)據(jù)取舍的規(guī)則計(jì)算標(biāo)定結(jié)果；稱(chēng)取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不能太少（>0.2g），滴定消耗體積不能太?。?gt;20mL）；標(biāo)定時(shí)的操作條件應(yīng)盡量與測(cè)定條件一致，以保證滴定分析的相對(duì)誤差在0.2%以?xún)?nèi)。返回26§３-4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法一、物質(zhì)的量濃度cB二、滴定度返回27一、物質(zhì)的量濃度cB單位體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量nB，以符號(hào)cB表示cB

=nB

/VnB—溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，molV—溶液的體積，LcB—物質(zhì)的量濃度，mol·L-1返回28直接配制時(shí)，cB：溶液的濃度，mol·L-1

nB：B的物質(zhì)的量，molV：溶液的體積，LmB：B的質(zhì)量，g

MB：B的摩爾質(zhì)量，g·mol-1返回29標(biāo)定時(shí)，aA+bB=cC+dD返回301mL標(biāo)準(zhǔn)溶液B相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)A的質(zhì)量（g或mg），用TA/B表示，單位為gmL-1。例如，用來(lái)測(cè)定Fe的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液，其滴定度表示為T(mén)Fe/K2Cr2O7

；用來(lái)測(cè)定MgO的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，其滴定度表示為T(mén)MgO/EDTA

。返回二、滴定度（titer）31§３-５滴定分析結(jié)果的計(jì)算一、被測(cè)物的物質(zhì)的量nA與滴定劑的物質(zhì)的量nB的化學(xué)計(jì)量關(guān)系二、滴定度TA/B與滴定劑的物質(zhì)的量濃度cB的換算三、被測(cè)物百分含量的計(jì)算四、計(jì)算示例返回32一、化學(xué)計(jì)量關(guān)系滴定劑B與被測(cè)物質(zhì)A之間的計(jì)量關(guān)系aA+bB=cC+dD注：多個(gè)反應(yīng)式時(shí)確定計(jì)量關(guān)系返回固體溶液33例1用草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定高錳酸鉀溶液返回34氟硅酸鉀法測(cè)定SiO2時(shí)，先將SiO2處理成可溶性H2SiO3，在酸性介質(zhì)中加入KF，過(guò)量KCl存在下，形成K2SiF6沉淀，沉淀在沸水中水解，生成HF，用NaOH標(biāo)液滴定生成的HF，從而確定SiO2含量。返回例235返回36二、滴定度與物質(zhì)的量濃度的換算aA+bB=cC+dDV=1mL時(shí)：返回37三、被測(cè)物百分含量的計(jì)算計(jì)算時(shí)注意單位的換算

aA+bB=cC+dD返回38四、計(jì)算示例例3準(zhǔn)確稱(chēng)取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O71.471g，溶解后定量轉(zhuǎn)移至250.0mL容量瓶中，求此K2Cr2O7溶液的濃度為多少？解：常見(jiàn)化合物的摩爾質(zhì)量查表注意結(jié)果有效數(shù)字的保留返回39例4欲配制0.1000mol·L-1的Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液500.0mL，問(wèn)應(yīng)稱(chēng)取基準(zhǔn)Na2CO3多少克？解：注意學(xué)會(huì)一步列式計(jì)算返回40例5有0.1035mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液500.0mL，欲使其濃度恰好為0.1000mol·L-1，問(wèn)需加水多少毫升？解:設(shè)應(yīng)加水的體積為VmL，據(jù)稀釋前后物質(zhì)的量相等，有返回41例6為標(biāo)定HCl，稱(chēng)取Na2B4O7·10H2O0.4710g，用HCl溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，消耗21.20mL，求HCl溶液的濃度？解：返回42例7稱(chēng)取鐵礦石試樣0.5000g，將其溶解，使全部鐵還原為Fe2+，用0.01500mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，用去K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液23.45mL，求試樣中Fe和Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為多少？解:6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O返回43返回44例8稱(chēng)取含鋁試樣0.2000g，溶解后加入0.05082mol·L-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，控制條件使Al3+與EDTA配合完全，然后用0.05012mol·L-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，消耗Zn2+溶液11.36mL，計(jì)算試樣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？返回45解：返回46計(jì)算0.02000mol·L-1K2Cr2O7溶液對(duì)Fe