滴定概論課件

第三章

滴定分析概論第一節(jié)

滴定分析法和滴定方式

※一、滴定分析法（一）滴定曲線和滴定突躍（二）指示劑（三）滴定終點(diǎn)誤差（四）滴定分析法的特點(diǎn)與分類※二、滴定方式一、滴定分析法1.基本概念1）定義：將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測(cè)物質(zhì)溶液中,直到標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)組分按反應(yīng)式化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好反應(yīng)完全為止,

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量和濃度計(jì)算出被測(cè)組分含量(一)滴定曲線和滴定突躍(一)滴定曲線和滴定突躍2）標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液。3）滴定劑:滴定中所使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液。4）滴定：將標(biāo)準(zhǔn)溶液從滴定管滴加到被測(cè)物質(zhì)溶液中的操作過程。5）指示劑：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點(diǎn)的試劑6）滴定終點(diǎn)ep：滴定分析中指示劑顏色或電位、

電流等發(fā)生突變的那一點(diǎn)（實(shí)測(cè)值）7）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)sp：滴定劑與待測(cè)溶液按化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)完全的那一點(diǎn)（理論值）8）滴定反應(yīng)

定量、完全的化學(xué)反應(yīng)aA+tT=bB+cC基本反應(yīng)關(guān)系式滴定分析測(cè)定的依據(jù)，代數(shù)法計(jì)算基本式①：(一)滴定曲線和滴定突躍

滴定突躍

滴定過程中計(jì)量點(diǎn)前后測(cè)量參數(shù)的突變。是衡量滴定是否可行的依據(jù)，又是選擇指示劑的依據(jù)。滴定突躍范圍突躍所在測(cè)量參數(shù)的范圍，即計(jì)量點(diǎn)前后±0.1%相對(duì)誤差范圍內(nèi)溶液測(cè)量參數(shù)值的變化。2.滴定曲線1)基本概念縱坐標(biāo)：pHpM等(一)滴定曲線和滴定突躍[In-]≥10[XIn]，只能看到In￣色[XIn]≥10[In-]，只能看到XIn色[In-]＝[XIn]，指示劑的理論變色點(diǎn)0.1≤[In-]/[XIn]≤10，理論變色范圍

指示劑的選擇原則：使指示劑的變色點(diǎn)盡可能接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，或使指示劑變色范圍全部或部分落在滴定突躍范圍之內(nèi)。2.指示劑指示終點(diǎn)的原理甲基橙3.指示劑的類型酸堿指示劑--酸堿滴定金屬指示劑--配位滴定自身指示劑氧化還原指示劑氧化還原滴定專用指示劑沉淀指示劑--沉淀滴定

（三）滴定終點(diǎn)誤差TE（系統(tǒng)誤差）

滴定終點(diǎn)（ep）與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（sp）不相符合而引起的誤差。由指示劑變色點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不吻合引起，屬于方法誤差。

結(jié)果保留兩位有效數(shù)字

（三）滴定終點(diǎn)誤差TE（系統(tǒng)誤差）

pX:pH或pM△pX=pXep-pXspC:與計(jì)量點(diǎn)時(shí)產(chǎn)物總濃度Csp有關(guān)

Kt:滴定常數(shù)強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定：Kt=1/Kw=1014（25℃）C=C2SP

強(qiáng)酸（堿）滴定弱堿（酸）：

Kt=Kb/Kw（或Ka/Kw）C=CSP

配位滴定：Kt=K’MY（條件穩(wěn)定常數(shù)）C=CM(SP)

氧化還原滴定：Kt=K’（條件平衡常數(shù)）

Kt越大，CSP越大，TE%越小△pX越小，

TE%越?。ㄋ模┑味ǚ治龇ǖ奶攸c(diǎn)與分類1.滴定分析法的特點(diǎn)※準(zhǔn)確度高,相對(duì)誤差在±0.2%以內(nèi)※簡(jiǎn)便、快速，適于常量分析※應(yīng)用廣泛2.滴定分析法的分類類型酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定常數(shù)KaKbK’穩(wěn)K’Ksp參數(shù)pHpOHpM電極電位φpX等特征均相平衡，只有液相

多相平衡液相＋固相

二、滴定方式對(duì)滴定反應(yīng)的要求1.反應(yīng)定量、完全定量計(jì)算的基礎(chǔ)。反應(yīng)要按一定的化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行并且無(wú)副反應(yīng)發(fā)生。反應(yīng)完全程度一般應(yīng)在99.9%以上。2.反應(yīng)速度快3.有簡(jiǎn)便可靠的終點(diǎn)確定方法P33二、滴定方式

滴定方式直接滴定返滴定置換滴定間接滴定

能滿足滴定反應(yīng)不能滿足滴定反應(yīng)三個(gè)基本要求的基本要求

二、滴定方式1.直接滴定法滴定反應(yīng)能滿足滴定反應(yīng)的三個(gè)基本要求。只需1種標(biāo)準(zhǔn)溶液。

待測(cè)組分A+滴定劑T1指示劑指示終點(diǎn)按反應(yīng)化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算二、滴定方式2.返滴定法也稱回滴定法或剩余量滴定法先準(zhǔn)確加入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測(cè)物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成以后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液。需2種標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

應(yīng)用：反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣二、滴定方式

待測(cè)組分A+定量、過量滴定劑T1

指示劑滴定劑T2+剩余滴定劑T1A摩爾數(shù)A消耗T1摩爾數(shù)剩余T1摩爾數(shù)返滴定：二、滴定方式例：

Al3++定量、過量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液1EBT指示劑

Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液2+剩余EDTAAl3+

摩爾數(shù)Al3+消耗EDTA摩爾數(shù)多余EDTA摩爾數(shù)反應(yīng)慢二、滴定方式例：

固體CaCO3

+定量、過量HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液酚酞指示劑

NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液+剩余HClCaCO3

摩爾數(shù)CaCO3消耗HCl摩爾數(shù)多余HCl摩爾數(shù)二、滴定方式3.置換滴定法：滴定劑與被測(cè)物質(zhì)不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)，無(wú)明確定量關(guān)系。4.間接滴定法：滴定劑與被測(cè)物質(zhì)并不發(fā)生反應(yīng)。先用適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測(cè)物質(zhì)反應(yīng)，使之置換出一種能被定量滴定的物質(zhì)，然后再用適當(dāng)?shù)牡味▌┑味?。二者可看做一類，擴(kuò)展了滴定分析法的應(yīng)用范圍。二、滴定方式例：Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液+過量KI淀粉指示劑Na2S2O3待測(cè)溶液+定量生成I2

深藍(lán)色消失為終點(diǎn)I2摩爾數(shù)Na2S2O3摩爾數(shù)實(shí)際反應(yīng)關(guān)系二、滴定方式Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液+定量生成C2O42-

出現(xiàn)淡紅色為終點(diǎn)Ca2+摩爾數(shù)C2O42-

摩爾數(shù)實(shí)際反應(yīng)關(guān)系例：Ca2++KMnO4第二節(jié)

標(biāo)準(zhǔn)溶液

一、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)

1.基準(zhǔn)物質(zhì)

2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

3.標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定※二、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法※

P35一、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)1.基準(zhǔn)物質(zhì)用來直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的物質(zhì)如：草酸H2C2O4·2H2O

硼酸鈉Na2B4O7·10H2O

鄰苯二甲酸氫甲

K2Cr2O7KIO3

純的金屬一、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)2.要求（看書P35）(1)組成與化學(xué)式完全符合，包括結(jié)晶水(2)純度足夠高多是99.95%~100.05%純度的基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純?cè)噭?/p>

(3)性質(zhì)穩(wěn)定(4)具有較大的摩爾質(zhì)量2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制1）直接配制法：基準(zhǔn)物質(zhì)→準(zhǔn)確稱量→溶解→→定量轉(zhuǎn)移至容量瓶→稀釋至刻度→→直接計(jì)算準(zhǔn)確濃度使用分析太平、容量瓶、移液管取4位有效數(shù)字直接計(jì)算準(zhǔn)確濃度2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制2）間接配制法（標(biāo)定法）非基準(zhǔn)物質(zhì)→粗稱或量?。ㄅ_(tái)秤、量筒）→配制成接近所需濃度的溶液→→其準(zhǔn)確濃度未知，須標(biāo)定或比較得到※標(biāo)定：利用基準(zhǔn)物質(zhì)或已知準(zhǔn)確濃度的溶液來測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液3.標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定1)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定利用基準(zhǔn)物質(zhì)或基準(zhǔn)物質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液來測(cè)定待標(biāo)定溶液（待標(biāo)液）的準(zhǔn)確濃度。如：HCl易揮發(fā)，用Na2CO3標(biāo)定

NaOH用鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定2)與標(biāo)準(zhǔn)溶液比較用已知準(zhǔn)確濃度其它標(biāo)準(zhǔn)溶液來測(cè)定待標(biāo)定溶液（待標(biāo)液）的準(zhǔn)確濃度。如：已知濃度的HCl標(biāo)定NaOH※二、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示※(一)物質(zhì)的量濃度CB

V表示體積(L或mL)1.物質(zhì)的量nB2.溶液稀釋或增濃時(shí)計(jì)算基本式①：P36二、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示例1：稱取K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì)2.942g，定容至100mL，求溶液準(zhǔn)確濃度。M（K2Cr2O7）=294.18g/mol例2：濃H2SO4

的濃度約18mol/L

，若配制1000mL0.1000mol/L的H2SO4待標(biāo)液，應(yīng)取濃H2SO4多少毫升?(二)滴定度TT/B：以待測(cè)物表示滴定劑的滴定度

1ml滴定劑相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。單位：g/ml；mg/ml

T-滴定劑B-待測(cè)物基本式③：mB=TT/B·VT※二、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示※基本式②：P37練習(xí)：TK2Cr2O7/Fe=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液21.50毫升，問被滴定溶液中鐵的質(zhì)量？

解：第三節(jié)

滴定分析中的計(jì)算

一、滴定反應(yīng)中的化學(xué)計(jì)量關(guān)系tT+bB=cC+dD

滴定劑

被測(cè)物

基本反應(yīng)關(guān)系式：（3-6）

P37

二、滴定分析法的有關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計(jì)算

1）直接配制法

2）標(biāo)定法：以基準(zhǔn)物質(zhì)(B)標(biāo)定

以標(biāo)準(zhǔn)溶液（CT）標(biāo)定2.物質(zhì)的量濃度與滴定度的換算

由及

或

（3-9）注意：滴定度單位g/ml；VT:mL

物質(zhì)的量濃度單位mol/LVT=1mL,TT/B=mBmB=VT.TT/B3.被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量與質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含量）的計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量由由3-9及3-10VT:Lm(S):總質(zhì)量3-11寫出化學(xué)反應(yīng)式確定反應(yīng)實(shí)際計(jì)量關(guān)系得到反應(yīng)總公式代入數(shù)據(jù)一次計(jì)算出最后結(jié)果注意單位注意有效數(shù)字位數(shù)

分析化學(xué)計(jì)算題要求練習(xí)1：若THCL/Na2CO3

=0.005300g/mL，試計(jì)算HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)的量濃度。

M（Na2CO3

）=106.0mol/L解：2HCl+Na2CO3?2NaCl+H2O+CO2↑

由式3-9得練習(xí)2：計(jì)算0.2000mol/L的HCl溶液對(duì)Na2CO3、NaOH的滴定度。M(g/mol)：Na2CO3=106.00，NaOH=40.00，HCl=36.50t=2;a=1直接滴定法計(jì)算式滴定過程：待測(cè)組分B+滴定劑T1

bB+tT基本反應(yīng)關(guān)系式①確定nT注意：b與t直接滴定法計(jì)算式B為溶液時(shí)：基本式(1)：B為固體時(shí)：基本式(2)：V:LV:mL直接滴定法計(jì)算式(3)------------------------------(4)-------------------------------------------------------------------(5)式3-11VT:mLm(S):總質(zhì)量VT:L例：稱取NaOH40.0g，溶解在約1L水中，精確量取20.00ml，用0.1042mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，耗19.86ml，求NaOH準(zhǔn)確濃度。練習(xí)：測(cè)定藥用Na2CO3的含量。稱取試樣0.1230g，溶解后用濃度為0.1006mol/L的HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗該HCL標(biāo)液23.50mL，求試樣中Na2CO3的百分含量。解：2HCl+Na2CO3?2NaCl+H2O+CO2↑返滴定法計(jì)算式①

bB+tT1（過量、定量）===······②t1T1（余）+t2T2===······

（標(biāo)2）

關(guān)鍵：確定待測(cè)組分B實(shí)際消耗的nT1基本式①基本式②例：

Al3++定量、過量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液1EBT指示劑

Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液2+剩余EDTAAl3+

摩爾數(shù)Al3+消耗EDTA摩爾數(shù)多余EDTA摩爾數(shù)CBVBCT1VT1CT2VT2返滴定法計(jì)算式(6)--------------------------------------------------------------(7)--------------------------------------------------------------(8)VT:mL練習(xí)：將2.3000g含中性雜質(zhì)的氧化鋅試樣溶解在50.00ml、0.9766mol/L硫酸溶液中，過量酸用1.3720mol/LNaOH溶液滴定，用去31.95ml。試計(jì)算試樣中氧化鋅的含量。M(ZnO)=81.40g/mol解：

ZnO+H2SO4?ZnSO4+H2O2NaOH+H2SO4?Na2SO4+2H2Ot=1,t1=1,t2=2T1-H2SO4T1-NaOH練習(xí)：置換\間接滴定法計(jì)算式滴定過程：待測(cè)組分A+過量標(biāo)準(zhǔn)溶液B指示劑滴定劑T+定量生成C

A摩爾數(shù)C摩爾數(shù)A和T實(shí)際反應(yīng)關(guān)系置換\間接滴定法計(jì)算式關(guān)鍵：被測(cè)組分Ａ與滴定劑Ｔ之間實(shí)際摩爾比練習(xí):以K2Cr2O7基準(zhǔn)物標(biāo)定Na2S2O3溶液,采用置換滴定法：

(1)K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液氧化過量I-生成I2；

Cr2O72-

+6I-+14H+?2Cr3++3I2+7H2O(2)定量生成I2與Na2S2O3反應(yīng)

I2+2S2O32-?S4O62-

+2I-練習(xí)：1K2Cr2O7~~3I2

2Na2S2O3~~1I26Na2S2O3~~1K2Cr2O7練習(xí)：間接滴定法，以KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Ca2+：

(