第五章 化學(xué)平衡與滴定分析法概論2012s.ppt

1、5.1定量分析的步驟和要求5.2分析化學(xué)中的溶液5.3滴定分析簡介5.4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表達(dá)方法5.5標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備和濃度校準(zhǔn)5.6滴定分析中的計(jì)算第5章化學(xué)平衡和滴定分析簡介5.1定量分析的步驟和要求首先，定量分析的主要步驟選擇合適的分析方法。第二，定量分析的基本要求是反應(yīng)的完全程度要高(99.9%)。5.2分析化學(xué)中的溶液平衡。首先，當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，溶液中任何反應(yīng)的活性平衡常數(shù)為：2。離子活性和濃度之間的關(guān)系。在稀溶液中，當(dāng)它處于平衡狀態(tài)時(shí)：I是I離子的活度系數(shù)，3。離子濃度：溶液中離子的平衡濃度，通常用摩爾濃度來表示。在稀溶液中，也可以用物質(zhì)的量濃度來代替子：離子的電荷數(shù)。溶液的離子強(qiáng)度越大

2、越小，離子和離子之間的差異就越大。嚴(yán)格來說，對(duì)于強(qiáng)電解質(zhì)溶液，只有當(dāng)濃度極稀時(shí)，1，C(數(shù)值)。2.戴維斯經(jīng)驗(yàn)公式：(略)對(duì)于中性分子(弱電解質(zhì)和非電解質(zhì))，活性系數(shù)一般受離子強(qiáng)度增加的影響很小，通常其活性系數(shù)可視為1。(水的活度系數(shù)=1)，實(shí)施例1:計(jì)算0.025摩爾/升kh2po 4-0.025摩爾/升na2hpo4標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的離子強(qiáng)度。4.濃度常數(shù)及其與活性常數(shù)的關(guān)系，活性常數(shù)是t的函數(shù)，濃度常數(shù)是溫度和離子強(qiáng)度的函數(shù)，混合常數(shù)是溫度和離子強(qiáng)度的函數(shù)。在一般計(jì)算中，經(jīng)常稀釋溶液(此時(shí)，離子強(qiáng)度的影響被忽略)。1.滴定分析的過程和方法特征1。滴定分析過程：將已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液滴加到待

3、測物質(zhì)的溶液中，直至滴加的試劑與待測物質(zhì)按照化學(xué)計(jì)量關(guān)系發(fā)生定量反應(yīng)，然后通過定量關(guān)系根據(jù)測試溶液的濃度和體積計(jì)算出待測物質(zhì)的含量。滴定：通過滴定管將滴定劑滴入待測溶液的過程滴定劑：具有準(zhǔn)確已知濃度的樣品溶液指示劑：在滴定分析中可以變色并指示終點(diǎn)的試劑，滴定終點(diǎn)：滴定分析中指示劑變色的點(diǎn)(實(shí)際)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：滴定劑和待測溶液根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系完全反應(yīng)的點(diǎn)(理論)終點(diǎn)誤差：滴定終點(diǎn)和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)可能不完全重合，導(dǎo)致分析誤差。3。滴定曲線、滴定突躍和滴定突躍范圍滴定曲線：溶液性質(zhì)(可以是酸堿度、pM或e)與滴定過程中加入的滴定劑量之間的函數(shù)關(guān)系曲線。滴定突躍：滴定過程中化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近數(shù)量級(jí)的快速變化現(xiàn)象

4、，即從量變到質(zhì)變，稱為滴定突躍。滴定突躍范圍：對(duì)應(yīng)于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后0.1%的溶液性質(zhì)變化范圍。4.指示劑的選擇和終點(diǎn)誤差的控制指示劑選擇的原則：在滴定突躍范圍內(nèi)會(huì)發(fā)生顏色突變；指示劑的變色點(diǎn)盡可能與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)一致；終點(diǎn)指示劑顏色突變迅速明顯。終點(diǎn)誤差控制：主要指指標(biāo)誤差，一般不超過。5.特點(diǎn)：簡單、快速，適用于常量成分的分析，準(zhǔn)確度高，滿足常量分析的要求，應(yīng)用廣泛。6.方法：1)酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法；2)非水滴定法：在水以外的有機(jī)溶劑中進(jìn)行；2.滴定分析方法需要滴定反應(yīng)。a .反應(yīng)按照一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量進(jìn)行，反應(yīng)應(yīng)該是完全的。反應(yīng)速度應(yīng)該快。有合適的方法來確定

5、終點(diǎn)。3.幾種滴定方法：直接法：標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測物(堿性)、反滴定、替代滴定、間接滴定、反滴定。首先，準(zhǔn)確加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液a，使其與待測物體或測試溶液中的固體樣品發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)完成后，用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液B滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液A的方法適用于：反應(yīng)緩慢或不溶于水的固體樣品或沒有合適指示劑的反應(yīng)，置換滴定，其中合適的試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，然后定量替換另一種物質(zhì)，然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定該物質(zhì)。適用：無明確定量關(guān)系或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)，間接法，通過另一種化學(xué)反應(yīng)，通過滴定定量，適用：不能與滴定劑反應(yīng)的物質(zhì)，5.4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法，1。物質(zhì)的量濃度是33，360單位體積溶液中所含物質(zhì)的量，2。滴定度是指每毫升

6、滴定劑溶液相當(dāng)于被測物體的質(zhì)量。例如，0.1摩爾/升H2SO4溶液：c(h2so 4)=0.1摩爾/升c(1/2 h2so 4)=0.2摩爾/升c(2 h2so 4)=0.05摩爾/升通式：c (b/ab)=a/BC (b)，t HCl/l這意味著每消耗1毫升HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，可與0.003001克NaOH完全反應(yīng)。5.5標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度校準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)溶液概念的要求配制方法標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表達(dá)方法。一、概念、標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確已知濃度的溶液參考物質(zhì)：可直接用于制備或校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。二.參考物質(zhì)3360的要求。試劑的組成與化學(xué)分子式完全一致。試劑的純度足夠高(3 9)。試劑應(yīng)該相當(dāng)穩(wěn)定。它有很大的摩

7、爾質(zhì)量。e .當(dāng)試劑參與滴定反應(yīng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)反應(yīng)公式定量進(jìn)行，不得有副反應(yīng)、酸堿滴定、絡(luò)合滴定、氧化還原滴定和沉淀滴定。校準(zhǔn)堿為KHC8H4O4、H2C2O4.2H2O，校準(zhǔn)酸為Na2CO3。Na2B4O7.10H2O，校準(zhǔn)EDTA: Zn，Cu，CaCO3，校準(zhǔn)氧化劑：As2O3，Na2CO4，校準(zhǔn)還原劑：K2Cr2O7，KIO3，校準(zhǔn)AgNO3: NaCl，普通對(duì)照品；3.標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備方法；2.間接制備法：校準(zhǔn)法：用對(duì)照品測定溶液的準(zhǔn)確濃度。首先，將這種物質(zhì)配制成近似濃度的溶液，然后通過這種物質(zhì)與其它參比物質(zhì)的反應(yīng)來確定溶液的精確濃度。校準(zhǔn)注意事項(xiàng)：校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)平行測量3-4次，至少2-3次

8、，相對(duì)平均偏差不大于0.2%。為了減少測量誤差，消耗的滴定劑體積一般在20-30毫升之間，稱量的參考物質(zhì)的量不應(yīng)太小，這取決于滴定劑的濃度和消耗的體積范圍。應(yīng)校正所用測量儀器(滴定管、容量瓶和移液管)的體積校準(zhǔn)，必要時(shí)應(yīng)考慮溫度的影響。校準(zhǔn)后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)妥善保存，不穩(wěn)定的溶液有時(shí)需要在使用前重新校準(zhǔn)。，5.6滴定分析中的計(jì)算，1。滴定分析的計(jì)算基礎(chǔ)和常用公式，sp時(shí)間，因此，1。化學(xué)計(jì)量數(shù)的比率規(guī)則，c C d D、2。與滴定分析方法1相關(guān)的計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備(直接法)、稀釋和濃縮，實(shí)施例8(p130:實(shí)施例5-3):現(xiàn)有0 2。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計(jì)算，(2)固體和液體之間的相互作用，(1)兩種溶液之間的相互作用，注：化學(xué)反應(yīng)平衡；單位轉(zhuǎn)換、實(shí)施例9:將0.2500克Na2CO3參考物質(zhì)溶于適量水中，用0.20摩爾/升鹽酸滴定至終點(diǎn)。消耗了多少毫升鹽酸溶液？解決方案：3。滴定度t與物質(zhì)濃度c，TB/A的關(guān)系：每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量。例10:如果四氯化錫/碳酸鈉=0.00