分析化学课件：2 滴定分析（第一章）.ppt

1、Analytical Chemistry鲁立强2 滴定分析法概论Introduction to Titrimetry22 滴定分析法概论2.1 滴定分析概述2.2 滴定分析中的标准溶液2.3 滴定分析中的计算32.1 滴定分析概述2.1.1 滴定分析的过程2.1.2 滴定分析对化学反应的要求2.1.3 滴定分析法的分类42.1.1 滴定分析的过程用 HCl标准溶液测定纯碱的总碱度2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2O + CO2指示剂：甲基橙（MO）；颜色变化：黄色橙色5（standard solution）：已知准确浓度的试剂溶液，也称“滴定剂”（titrant）。（titr

2、ation）：将滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。有关术语6（stoichiometric point，sp）：滴定剂与被测物恰好定量反应完全。（end point，ep）：指示剂产生颜色变化。（titration error，Et）：由于滴定终点与化学计量点不一定恰好吻合造成的分析误差，也称滴定误差。有关术语72.1.2 滴定分析对化学反应的要求反应按定量地进行，反应的平衡常数要足够大，无副反应发生；，要求能在瞬间完成。反应慢的，可采用加热或加入催化剂等措施提高反应速率；有简便、可靠的，如有合适的指示剂等。82.1.3 滴定分析法的分类1. 按滴定反应类型分类a. 酸碱滴定法 b. 络合滴

3、定法c. 氧化还原滴定法 d. 沉淀滴定法2. 按滴定方式分类a. 直接滴定法 b. 返滴定法c. 置换滴定法 d. 间接滴定法92. 按滴定方式分类能满足滴定分析要求的反应，可用标准溶液直接滴定待测物质。如：OHNaAcNaOHHAc2 10反应速率慢、有固体试样参与反应或无合适指示剂指示时，先加一定过量滴定剂，与被测物质反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂，根据实际消耗的滴定剂的量来计算被测物质的量。如：CaCO3 (s)+ 2HCl（过量）（过量） = CaCl2 +H2O +CO2 HCl （剩余）（剩余）+ NaOH = NaCl + H2OAl3+ + Y4-（过量）（过

4、量） = AlY-Y4- （剩余）（剩余）+ Cu2+ = CuY2-11不按一定的计量关系进行或伴有副反应发生的反应，可以通过它与另一种试剂反应，置换出一定量的能被滴定的物质，然后用适当的标准溶液进行滴定。如：K2Cr2O7 + Na2S2O3 (S4O62- + SO42- )等等Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-?12不与滴定剂直接反应的物质，可以通过另外的反应间接滴定。如：Ca2+MnO4-Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C

5、2O45H2C2O4 +2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O 132.2 滴定分析中的标准溶液2.2.1 标准溶液的配制方法及基准物质2.2.2 标准溶液浓度表示方法142.2.1 标准溶液的配制方法一、直接法如0.01000 molL-1 K2Cr2O7 标准溶液的配制。用分析天平准确称取一定量的物质，溶解后定量转移到容量瓶中，配制成一定体积的溶液，根据物质质量和容量瓶的体积，可计算出该溶液的准确浓度。25 C1000mL。15基准物质（ Primary standard ）能用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质应满足：试剂的纯度足够高（99.9%以上）

6、；试剂的组成与化学式完全符合，若含结晶水，结晶水数目应符合化学式；试剂性质稳定，如贮存时不吸湿、不与空气中CO2 及 O2 等反应；试剂摩尔质量尽量大一些，可减少称量误差。16二、标定法（间接法）不能直接配制标准溶液的物质。先粗略称取一定量物质（或量取一定体积溶液），配制成接近于所需浓度的溶液，然后再用基准物质（另一种物质的标准溶液）来测定其准确浓度。这种确定其准确浓度的操作称为标定。如0. 25 molL-1 NaOH 标准溶液的配制。17标准溶液的标定标定次数不少于 3 次，按数据取舍的规则计算标定结果；称取基准物质的量不能太少（0.2 g），滴定消耗体积不能太小（20 mL）；标定时的操

7、作条件应尽量与测定条件一致，以保证滴定分析的相对误差在 0.2% 以内。182.2.2 标准溶液浓度表示方法一、物质的量浓度 cB二、滴定度 TA/B19一、物质的量浓度cB单位体积溶液所含溶质 B 的物质的量nB，以符号 cB 表示VMmVncBBBB cB：溶液的浓度，：溶液的浓度，molL-1 nB：B的物质的量，的物质的量，molV：溶液的体积，：溶液的体积，LmB：B的质量，的质量，g MB：B的摩尔质量，的摩尔质量，gmol-1201 mL标准溶液 B 溶液相当于被测物质 A的质量（g 或 mg），用 TA/B 表示，单位为 gmL-1。例如，用来测定 Fe 的 K2Cr2O7 标

8、准溶液，其滴定度表示为 TFe/ K2Cr2O7 ；用来测定 MgO 的 EDTA 标准溶液，其滴定度表示为 TMgO/EDTA 。二、滴定度（titer）212.3 滴定分析中的计算一、被测物的物质的量 nA 与滴定剂的物质的量 nB 的化学计量关系二、滴定度 TA/B 与滴定剂的物质的量浓度 cB 的换算三、被测物百分含量的计算四、计算示例22一、化学计量关系滴定剂 B 与被测物质 A 之间的计量关系a A + b B = c C + d DABnabn BAnban BBAABBAA VcMbamVcbaMm ABBABBAA : VVcbacVcbaVc 或或固体固体溶液溶液注：多个反

9、应式时确定计量关系23例 1用草酸标准溶液标定高锰酸钾溶液O8HMn2CO1016H2MnOOC522242422:5:4242MnOOC nn 24244242OCMnOMnOOC5225nnnn24氟硅酸钾法测定 SiO2 时，先将 SiO2 处理成可溶性 H2SiO3，在酸性介质中加入 KF，过量 KCl 存在下，形成 K2SiF6 沉淀，沉淀在沸水中水解，生成 HF，用 NaOH 标液滴定生成的 HF ，从而确定 SiO2 含量。例 225NaOHSiO32223226226232414molNaOH4molHFSiO1molH1molSiOOHNaFNaOHHF2KFSiOH4HFO

10、3HSiFKO3HSiFK4H2K6FSiOH2nn 26二、滴定度与物质的量浓度的换算a A + b B = c C + d DVcMbamVcbaMmnbanBAABAABA V = 1mL时：)mLg(1013BAA/B cMbaT27三、被测物百分含量的计算100%100100%sBA/BsABBsAsAAABBAAA mVTAmMVcbammAmmwMVcbaMnm或或：百百分分含含量量：质质量量分分数数： a A + b B = c C + d D28四、计算示例例3 准确称取基准物质 K2Cr2O7 1.471 g，溶解后定量转移至 250.0 mL 容量瓶中，求此K2Cr2O7

11、 溶液的浓度为多少？解：13OCrK1OCrKLmol 02000. 0100 .2502 .294471. 1molg 2 .294722722 cM已已知知：29例 4欲配制 0.1000 molL-1 的 Na2CO3 标准溶液500.0 mL，问应称取基准 Na2CO3 多少克？解： g 300. 50 .106100 .5001000. 0molg0 .1063CONaCONaCONaCONa1CONa3232323232 MVcmM已知：已知：注意学会一步列式计算30例 5为标定 HCl，称取 Na2B4O710H2O 0.4710 g，用 HCl 溶液滴定至化学计量点，消耗 21

12、.20 mL，求 HCl 溶液的浓度？解： 13HClO10HOBNaO10HOBNaHClO10HOBNaHCl332742Lmol 1165. 01020.2136.3814710. 02222NaClBO4HO5H2HClOBNa274227422742 VMmcnn31例 6称取含铝试样0.2000 g，溶解后加入0.05082 molL-1 EDTA 标准溶液 20.00 mL，控制反应条件使 Al3+ 与 EDTA 配合完全，然后用0.05012 molL-1 Zn2+ 标准溶液返滴定，消耗 Zn2+ 溶液 11.36 mL，计算试样中 Al2O3 的质量分数？32解：1140.

13、02000. 00 .10210)36.1105012. 000.2005082. 0(213OAl32 w323OAlEDTAAl2nnn EDTAZn2nn 33计算 0.02000 molL-1 K2Cr2O7 溶液对 Fe 和 Fe2O3 及 Fe3O4 的滴定度？解：43322722OFeOFeOCrFe326nnnn 133OCrKFeOCrFe/KmLg 006702. 01002000. 085.55610 6722722 cMT例 734133OCrKOFeOCr/KOFe133OCrKOFeOCr/KOFemLg 009260. 01002000. 05 .23121036mLg 009582. 01002000. 07 .1593102672243722437223272232 cMTcMT35计算小结：找出化学计量关系；一步列式，代入数据，计算式中单位可不写出；计算结果注意有效数字和单位。36课堂小结滴定分析法标准溶液的配制基准物质滴定度滴定分析中的计算37作业p31习题： 7，9，11，12，15，19