分析化学概论PPT课件.ppt

1、第六章 分析化学概论1吴吴 慧慧风景园林学院风景园林学院主要内容主要内容 分析化学的任务、方法及发展趋势分析化学的任务、方法及发展趋势定量分析的误差定量分析的误差有限数据的统计处理有限数据的统计处理 滴定分析滴定分析2重点内容重点内容误差表示方法及误差表示方法及计算方法计算方法有效数字及运算规则有效数字及运算规则滴定分析法的基本原理及计算方法滴定分析法的基本原理及计算方法3掌握滴定分析基本原理及计算方法掌握滴定分析基本原理及计算方法学习要求学习要求 4了解分析化学的任务和分类了解分析化学的任务和分类 了解误差的来源、消除或减免误差的了解误差的来源、消除或减免误差的方法，掌握各种误差的计算方法，

2、掌握各种误差的计算掌握有效数字及运算规则掌握有效数字及运算规则6-1 分析化学分析化学5 分析化学是研究物质的分析化学是研究物质的化学组成化学组成、结构结构和和测定方法测定方法及及有关理论有关理论的科的科学。学。61.定义定义2.分析化学的任务分析化学的任务7鉴定物质的化学组成鉴定物质的化学组成推测物质的化学结构推测物质的化学结构测定物质中各组分的含量测定物质中各组分的含量定性分析定性分析结构分析结构分析定量分析定量分析分析化学的分类分析化学的分类8定性分析定性分析结构分析结构分析定量分析定量分析分析化学分析化学（1）根据分析目的和任务）根据分析目的和任务根据反应的现象判断根据反应的现象判断某

3、组分是否存在某组分是否存在在原子尺度上直接观在原子尺度上直接观察分析物质微观结构察分析物质微观结构根据所发生的有明确计量根据所发生的有明确计量关系的化学反应，来测定关系的化学反应，来测定组分含量。组分含量。9（2）根据分析对象的化学属性）根据分析对象的化学属性无机分析无机分析有机分析有机分析分析化学分析化学无机化合物的无机化合物的组成、含量组成、含量有机化合物的有机化合物的官能团、结构官能团、结构10常量分析常量分析半微量分析半微量分析微量分析微量分析分分析析化化学学（3）根据试样的用量）根据试样的用量100mg；10mL10100mg；110mL0.110mg；0.011mL超微量分析超微量

4、分析0.1mg；0.01mL11（3）根据分析原理）根据分析原理化学分析化学分析仪器分析仪器分析分析化学分析化学以物质的化学性质和化学反应以物质的化学性质和化学反应为依据进行物质分析的方法为依据进行物质分析的方法 利用待测物质的物理性质或物理化学性利用待测物质的物理性质或物理化学性质并借助于特定仪器来确定待测物质的质并借助于特定仪器来确定待测物质的组成结构及其含量的分析方法组成结构及其含量的分析方法分析化学的基础分析化学的基础化化学学分分析析酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定氧化还原滴定氧化还原滴定沉淀滴定沉淀滴定重量分析重量分析滴定分析滴定分析12根据根据反应产物的反应产物的质量质量来确定待测

5、来确定待测组分含量组分含量根据根据所消耗的滴定所消耗的滴定剂的浓度和体积剂的浓度和体积来来确定待测组分含量确定待测组分含量仪仪器器分分析析光学分析法光学分析法电化学分析电化学分析色谱分析法色谱分析法其他分析法其他分析法分子光谱、原子光谱等分子光谱、原子光谱等电导、电位、电解、库电导、电位、电解、库仑、极谱分析法仑、极谱分析法气、液相、离子、超临气、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳界、薄层、毛细管电泳热分析法、质谱法热分析法、质谱法13仪器分析更适用于微量、半微量分析仪器分析更适用于微量、半微量分析特点：操作简便，灵敏度和准确度高特点：操作简便，灵敏度和准确度高 设备复杂、价格昂贵。设备复杂

6、、价格昂贵。14总总 结：结：化学分析多用于常量分析化学分析多用于常量分析特点：操作简便、设备简单、价格便宜特点：操作简便、设备简单、价格便宜6-3 定量分析的误差定量分析的误差一、误差的表示方法一、误差的表示方法二、误差来源及减免方法二、误差来源及减免方法15一、误差的表示方法一、误差的表示方法16 定量分析所得数据的优劣，通常用准确度和精密度表示。定量分析所得数据的优劣，通常用准确度和精密度表示。准确度准确度测定结果与真实值的接近程度。其高低用误差（测定结果与真实值的接近程度。其高低用误差（E）表示。）表示。精密度精密度多次重复测量同一试样所得的各个测量值间的相互接近程度。一般用多次重复测

7、量同一试样所得的各个测量值间的相互接近程度。一般用偏差来衡量。偏差来衡量。 真实值真实值T: :某物理量客观存在的真实数值某物理量客观存在的真实数值, ,一般是未知的。一般是未知的。相对真实值：科学实验中使用的标准试样等。相对真实值：科学实验中使用的标准试样等。约定真实值：国际计量大会规定的相对原子量等。约定真实值：国际计量大会规定的相对原子量等。理论真实值：理论真实值：化合物的理论组成等化合物的理论组成等。1 1准确度及误差准确度及误差17 误差误差测定值测定值x与真实值与真实值T之间的差值。之间的差值。下列可认为是已知真实值下列可认为是已知真实值 误差越小，分析结果越接近真实值，准确度也越

8、高。误差越小，分析结果越接近真实值，准确度也越高。Ea=xT xT 为负误差，说明测定结果偏低；为负误差，说明测定结果偏低； xT为正误差，说明测定结果偏高。为正误差，说明测定结果偏高。绝对误差绝对误差18误差一般用绝对误差误差一般用绝对误差Ea和相对误差和相对误差Er表示。表示。相对误差相对误差arExTETT19 绝对绝对误差在真实值中所占的比例误差在真实值中所占的比例 用绝对误差可看出用绝对误差可看出x与与T之间接近程度，但绝对误差相同时，相对误差未必之间接近程度，但绝对误差相同时，相对误差未必相同，准确度未必相同。相同，准确度未必相同。例例6-1 用分析天平称得用分析天平称得A、B两物

9、质的质量分别为两物质的质量分别为1.7765g、0.1776g，两物体的真实值分别为：，两物体的真实值分别为：1.7766g、0.1777g，则绝对误差为，则绝对误差为r0.0001g(A)0.0056%1.7766gE 分析结果的准确度常用相对误差来表示。分析结果的准确度常用相对误差来表示。 相对误差为：Ea(A)=1.7765g-1.7766g= -0.0001gEa(B)=0.1776g-0.1777g= -0.0001gr0.0001g(B)0.056%0.1777gE 20 平行测定结果越接近，分析结果的精密度越高，偏差越小。平行测定结果越接近，分析结果的精密度越高，偏差越小。2 2

10、精密度与偏差精密度与偏差精密度的高低用偏差来衡量。精密度的高低用偏差来衡量。21偏偏差差偏差偏差标准偏差标准偏差S相差相差极差极差R22偏差的表示方式偏差的表示方式绝对偏差偏差di相对偏差相对偏差dr平均偏差平均偏差相对平均偏差相对平均偏差drdiidxx设一组n次测定结果为：x1、x2、 、 xn（有正、负，常用百分率表示）（有正、负，常用百分率表示）相对偏差相对偏差dr：为：为di在平均值中所占的比例。在平均值中所占的比例。riddx绝对偏差绝对偏差di：个别测定值与算数平均值之差。：个别测定值与算数平均值之差。（有正、负）（有正、负）1211nniixxxxxnn23平均偏差平均偏差 :

11、为各次偏差绝对值的平均值。为各次偏差绝对值的平均值。 ndnddddniin 121 相对平均偏差相对平均偏差 :平均偏差在平均值中所占的比例。平均偏差在平均值中所占的比例。rddx（常用百分率表示）24drd 平均偏差和相对平均偏差：用来表示一组测定值的平均偏差和相对平均偏差：用来表示一组测定值的离散趋势离散趋势。平行测定数平行测定数据越接近，平均偏差或相对平均偏差越小，分析的精密度越高。据越接近，平均偏差或相对平均偏差越小，分析的精密度越高。 平均偏差和相对平均偏差可衡量精密度高低，但有时不能充分反映测定结平均偏差和相对平均偏差可衡量精密度高低，但有时不能充分反映测定结果的精密度，故引入标

12、准偏差。果的精密度，故引入标准偏差。(2)(2)标准偏差标准偏差S S：均方根偏差均方根偏差26 是用统计方法处理分析数据的结果，反映一组平行测定数据的精密度。是用统计方法处理分析数据的结果，反映一组平行测定数据的精密度。标准偏差越小，精密度越高。标准偏差越小，精密度越高。（3）相差相差： 对于两次平行测定结果，通常用相差表示精密度。对于两次平行测定结果，通常用相差表示精密度。相差相差 = |x1-x2 |12xxx相对相差相对相差27 极差越大，表明数据间分散程度越大，精密度越低。对要求不高的测定，极差越大，表明数据间分散程度越大，精密度越低。对要求不高的测定，极差也可反映出一组平行测定数据

13、的精密度。极差也可反映出一组平行测定数据的精密度。（4）极差极差R ：一组平行测定数据中最大值与最小值之差：一组平行测定数据中最大值与最小值之差： minmaxxxRRx相对极差相对极差28例例6-2 测定某亚铁盐中铁的质量分数（测定某亚铁盐中铁的质量分数（%）分别为）分别为38.04, 38.02, 37.86, 38.18, 37.93。计算平均值、平。计算平均值、平均偏差、相对平均偏差和极差。均偏差、相对平均偏差和极差。 51x （38.04+38.02+37.86+38.18+37.93）% =38.01% 解：51d（|0.03|%+|0.01|%+|-0.15|%+|0.17|%

14、+|-0.08|%）= 0.09%29 R=38.18%-37.86%=0.32%误差的计算一般保持误差的计算一般保持12位有效数字。位有效数字。r0.09%38.01%d 100% = 0.24% 303. 准确度与精密度的关系准确度与精密度的关系 真实值真实值甲甲乙乙丙丙丁丁31数据集中，精密度和准数据集中，精密度和准确度都高，结果可靠。确度都高，结果可靠。 数据集中，精密度高数据集中，精密度高, ,准准确度低，存在系统误差。确度低，存在系统误差。 数据分散数据分散, , 精密度和精密度和准确度均不高准确度均不高, ,结果结果不可靠不可靠 精密度非常差平均精密度非常差平均值接近真实值，但值

15、接近真实值，但并不能说明其测定并不能说明其测定的准确度高的准确度高,不可靠不可靠32 评价定量分析优劣，应从精密度和准确度两个方面衡量：评价定量分析优劣，应从精密度和准确度两个方面衡量： 精密度是保证准确度的先决条件，精密度差说精密度是保证准确度的先决条件，精密度差说明测定结果的重现性差，失去了衡量准确度的前明测定结果的重现性差，失去了衡量准确度的前提，所得结果不可靠；精密度高准确度才可能高。提，所得结果不可靠；精密度高准确度才可能高。 但是精密度高的不一定准确度也高，只有在消除但是精密度高的不一定准确度也高，只有在消除了了系统误差系统误差之后，之后，精密度越高，准确度才越高。精密度越高，准确

16、度才越高。334. 定量分析对精密度的要求定量分析对精密度的要求 当方法直接、操作比较简单时，一般要求相对平均偏差在当方法直接、操作比较简单时，一般要求相对平均偏差在0.1%0.2%。二、二、误差来源及减免方法误差来源及减免方法系统误差系统误差误差误差随机误差随机误差 方法误差方法误差 仪器和试剂误差仪器和试剂误差 操作误差操作误差 34按来源和性质，误差可分为按来源和性质，误差可分为351. 系统误差系统误差(可测误差可测误差)某些某些固定因素固定因素造成的误差。造成的误差。其特点：其特点：重现性重现性可测性可测性可减免可减免单向性单向性可用适当方可用适当方法进行校正法进行校正或加以消除。或

17、加以消除。 对分析结果对分析结果的影响比较的影响比较恒定。恒定。同一条件下，同一条件下，重复测定，重复测定，重复出现。重复出现。 大小正负大小正负可以测定。可以测定。 例： 重量分析中沉淀的溶解损失； 滴定分析中指示剂选择不当。36(1)(1)方法误差方法误差 由于分析方法本身的缺由于分析方法本身的缺陷或不够完善陷或不够完善（反应不完全、终点不一致等）（反应不完全、终点不一致等）所产生的误差。所产生的误差。 例：天平两臂不等，砝码未校正； 滴定管，容量瓶未校正； 去离子水不合格； 试剂纯度不够 （含待测组分或干扰离子）。37(2)(2)仪器和试剂误差仪器和试剂误差仪器本身的缺陷或所用试剂、蒸馏

18、水纯度不够引起的仪器本身的缺陷或所用试剂、蒸馏水纯度不够引起的误差。误差。 例：对指示剂颜色辨别偏深或偏浅；38(3)(3)操作误差操作误差由于操作者习惯上的或主由于操作者习惯上的或主观因素所造成的误差。观因素所造成的误差。 滴定管读数习惯性偏高或偏低。2.系统误差的减免方法系统误差的减免方法39空白空白实验实验校正校正仪器仪器减小测减小测量误差量误差对照对照实验实验 用标准试样作对照实验用标准试样作对照实验40（1 1）对照实验）对照实验 用所选定的方法对已知准确结果的标准试样进行多次测定用所选定的方法对已知准确结果的标准试样进行多次测定, ,将测将测定值与标准值比较定值与标准值比较, ,若

19、符合若符合, ,该方法可行该方法可行, ,否则找出校正系数。否则找出校正系数。 用国家颁布的标准方法或公认的经典方法检验与自行选定的分析方法测用国家颁布的标准方法或公认的经典方法检验与自行选定的分析方法测定同一份试样定同一份试样, ,若符合若符合, ,该方法可行该方法可行, ,否则找出校正系数。否则找出校正系数。41 用标准方法检验用标准方法检验 用选定的方法对已知成分的标准试样加入已知量待测成分进行分析，从分用选定的方法对已知成分的标准试样加入已知量待测成分进行分析，从分析结果观察已知量的检出情况，判断选用方法是否有系统误差。析结果观察已知量的检出情况，判断选用方法是否有系统误差。42 回收

20、试验回收试验 不加试样，按照分析步骤和测定条件进行测定、扣除空白。不加试样，按照分析步骤和测定条件进行测定、扣除空白。43（2 2）空白实验）空白实验 用于检验并消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质或待测组分造成的系用于检验并消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质或待测组分造成的系统误差。统误差。 消除仪器不准确所引起的误差（如校正砝码、滴定管）消除仪器不准确所引起的误差（如校正砝码、滴定管）（3 3）校正仪器）校正仪器 一般分析天平称量误差为0.0001g，用差减法称量试样引起最大误差0.0002g，相对误差相对误差 试样质量绝对误差44（4 4）减小测量误差）减小测量误差 减小称量误差减小称量误差称

21、量的相对误差称量的相对误差0.1%0.1%，所以,最小称样量最小称样量0.2ggg2.0001.00002.0相对误差绝对误差试样质量 减小体积误差减小体积误差 滴定分析中，滴定分析中，50mL滴定管读数有滴定管读数有0.01mL误误差，每次滴定需读数两次，引起最大误差为差，每次滴定需读数两次，引起最大误差为0.02mL。所以所以试剂用量试剂用量20mL ，一般，一般2030mL=滴定剂体积滴定剂体积=绝对误差绝对误差相对误差相对误差EaEr=0.02mL0.1%=20mL45 大小、正负都无法测定，但大小、正负都无法测定，但在同一条件下多次重复测定，随机误差符合在同一条件下多次重复测定，随机

22、误差符合统计规律（高斯正态分布）。统计规律（高斯正态分布）。463. 3. 随机误差随机误差( (偶然误差偶然误差) ) 由某些难以控制、无法避免的偶然因素引起而造成的误差，称为随机误由某些难以控制、无法避免的偶然因素引起而造成的误差，称为随机误差。差。（1 1）特点）特点单峰性单峰性有限性有限性对称性对称性抵偿性抵偿性（2）随机误差的规律性）随机误差的规律性测量值在真实值附近出现测量值在真实值附近出现的概率较大，在远离真实的概率较大，在远离真实值的区域出现的概率小。值的区域出现的概率小。小误差出现的概率大，小误差出现的概率大，大误差出现的概率小，大误差出现的概率小，很大误差出现的概率很大误差

23、出现的概率近于零。近于零。大小相近的正、大小相近的正、负误差出现的负误差出现的概率相等。概率相等。无限多次测定结无限多次测定结果，误差的算术果，误差的算术平均值趋于零。平均值趋于零。 由于实际条件限制，一般做由于实际条件限制，一般做3 3 5 5次平行测定即次平行测定即可，当分析结果的准确度要求较高时，可增至可，当分析结果的准确度要求较高时，可增至1010次左右，用以减小随机误差。次左右，用以减小随机误差。48在消除系统误差后，在消除系统误差后，增加平行测定次数。增加平行测定次数。4.4.随机误差减免方法随机误差减免方法5. 过失过失 由工作人员粗心大意，违反操由工作人员粗心大意，违反操作规程

24、造成的错误。作规程造成的错误。延迟符 这类差错是可以避免的。处理数据时，对已发现因过失而产生的这类差错是可以避免的。处理数据时，对已发现因过失而产生的结果应舍弃。结果应舍弃。 系统误差的减免：系统误差的减免： (1) (1) 方法误差方法误差 采用标准方法采用标准方法, ,对照实验。对照实验。 (2) (2) 试剂误差试剂误差 做空白实验。做空白实验。 (3) (3) 仪器误差仪器误差 校正仪器。校正仪器。 随机误差的减免随机误差的减免增加增加平行测定的次数平行测定的次数总结：总结：5051有效数字及运算规则有效数字及运算规则 特点：不仅表示数值的大小，而且反映测量仪器的精密特点：不仅表示数值

25、的大小，而且反映测量仪器的精密程度以及数字的可程度以及数字的可靠程度。靠程度。一、有效数字一、有效数字1.1.定义定义 52组成：组成：0.3628g 21.52mL准确数字准确数字一位欠准确数字一位欠准确数字+例：例：指仪器实际能够测到的数字。指仪器实际能够测到的数字。 2. 有效数字位数有效数字位数（1）非零数字都是有效数字。）非零数字都是有效数字。53确定有效数字位数时应注意：确定有效数字位数时应注意：（2）“0”普通数字普通数字起定位作用起定位作用有效数字有效数字不是有效数字不是有效数字整数末尾整数末尾位数含糊位数含糊 （3）对于）对于pH、pM、lgK等对数值，其有效数字的位数取决于

26、小数部分（尾等对数值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）的位数，因为其整数部分只代表该数的方次。数）的位数，因为其整数部分只代表该数的方次。 pH=11.20，换算为，换算为H+浓度应为浓度应为c(H+)=6.310-12molL-1，54 例如：例如：lgK =10.69， K =4.91010（5）有效数字不因单位的改变而改变。）有效数字不因单位的改变而改变。（4）遇到）遇到倍数倍数、分数关系分数关系和和常数常数，由于不是测量所得的，可视为无限多位有效，由于不是测量所得的，可视为无限多位有效数字。数字。55如：式量、相对原子质量如：式量、相对原子质量M(H2SO4)=98，R等。等。练

27、习：确定练习：确定下列数字的有效数字位数下列数字的有效数字位数 3.2050104 0.002810 12.96%pH=1.20 lgK=11.61 2500 56 1/2 1.2345 3.2 “四舍四舍”8.4 “六入六入”6.6 “五成双五成双”6.2 “五成双五成双”6.3 “五后有数需进位五后有数需进位” 二、有效数字的修约规则二、有效数字的修约规则57“四舍六入五成双四舍六入五成双”将下列数字修约为两位将下列数字修约为两位 3.2498.3616.5506.2506.2501例例6-5 将将5.5491修约为修约为2位有效数字。位有效数字。修约为修约为5.5修约为修约为5.5495

28、.55 5.658修约要一次完成，不能逐步修约。修约要一次完成，不能逐步修约。修约需要注意的问题：修约需要注意的问题：“0”以偶数论以偶数论练习：将下列数字修约为练习：将下列数字修约为4位有效数字。位有效数字。593.1124 3.1126 3.1115 3.1125 3.112513.11053.112 3.113 3.112 3.112 3.1133.110三、有效数字运算规则三、有效数字运算规则 (*先计算后修约先计算后修约)60加减法加减法小数点后位数最少小数点后位数最少绝对误差最大绝对误差最大乘除法乘除法有效数字位数最少有效数字位数最少相对误差最大相对误差最大 61小数点后位数最少，

29、绝对误差最大小数点后位数最少，绝对误差最大 例如：例如： 0.0121 + 25.64 + 1.05782 =？绝对误差绝对误差 0.0001 0.01 0.00001先计算得先计算得 26.70992，后修约为，后修约为26.71。 不能全留或少留，不能人为地提高或降低准确度。不能全留或少留，不能人为地提高或降低准确度。 62例如：例如：3.26110-51.78=？ 相对误差相对误差/% 0.03 0.6有效数字位数有效数字位数4 3 其结果其结果5.8045810-5应修约为应修约为 5.8010-5 有效数字位数最少，相对误差最大有效数字位数最少，相对误差最大计算中经常会遇到分数、倍数

30、、常数（如计算中经常会遇到分数、倍数、常数（如R、2.303等），其有效数字位数等），其有效数字位数可认为无限制，即在计算过程中不能根据它们来确定计算结果的有效数字的可认为无限制，即在计算过程中不能根据它们来确定计算结果的有效数字的位数。位数。63运算中还应注意的问题：运算中还应注意的问题： 对数尾数的有效数字位数应与真数的有效数字位数相同。对数尾数的有效数字位数应与真数的有效数字位数相同。64 例如：例如： lg339=2.530,而不应是而不应是2.53。在重量分析和滴定分析中，一般要求有在重量分析和滴定分析中，一般要求有四位四位有效数字；测量数据不足四位时，有效数字；测量数据不足四位时，

31、应按最少的有效数字位数保留。应按最少的有效数字位数保留。相对原子质量、相对分子质量等的取值应与题意相符。相对原子质量、相对分子质量等的取值应与题意相符。 表示偏差和误差时，通常取表示偏差和误差时，通常取12位有效数字。位有效数字。有关化学平衡的计算（如平衡时某离子的浓度等），一般保留二或三位有有关化学平衡的计算（如平衡时某离子的浓度等），一般保留二或三位有效数字。效数字。65 2008年农学门类考研试题: 由计数器计算(6.6268.3145) (9.110.1000)的结果为60.474069,按有效数字运算规则 ,其结果应表示为 A. 60 B. 60.5 C. 60.47 D. 60.4

32、74 答案：答案：B666-5 滴定分析滴定分析67 滴定分析法又称滴定分析法又称容量分析法容量分析法，是用滴定的方式测定物质含量的一种分析方，是用滴定的方式测定物质含量的一种分析方法，适用于多种化学反应类型的测定。法，适用于多种化学反应类型的测定。 特点：特点：68 主要用于常量组分分析，不适于痕量组分的测定；主要用于常量组分分析，不适于痕量组分的测定；所用仪器简单，操作简便、快捷；所用仪器简单，操作简便、快捷； 分析结果的准确度高（一般相对误差在分析结果的准确度高（一般相对误差在0.1% 左右）。左右）。一、滴定分析基本概念一、滴定分析基本概念 二、滴定分析的要求与滴定方式二、滴定分析的要

33、求与滴定方式三、标准溶液与基准物质三、标准溶液与基准物质 四、滴定分析的计算四、滴定分析的计算69本节主要内容本节主要内容一、滴定分析基本概念一、滴定分析基本概念70标准溶液标准溶液滴定剂滴定剂滴定滴定化学计量点化学计量点（理论终点）（理论终点）指示剂指示剂滴定终点滴定终点滴定误差滴定误差（终点误差）（终点误差）待滴定液待滴定液取决于滴定反应和指示取决于滴定反应和指示剂剂 滴定分析法（容量分析法）滴定分析法（容量分析法）是将已知准确浓度的溶液（标准溶液、滴定剂）是将已知准确浓度的溶液（标准溶液、滴定剂）通过滴定管滴入待测定的未知液（待滴定液）中，直到化学反应完全时，根据标准通过滴定管滴入待测定

34、的未知液（待滴定液）中，直到化学反应完全时，根据标准溶液浓度及消耗的体积计算出被测组分含量的方法溶液浓度及消耗的体积计算出被测组分含量的方法 。二、滴定分析对化学反应的要求和滴定方式二、滴定分析对化学反应的要求和滴定方式 反应必须定量完成，反应必须定量完成，且无副反应。且无副反应。反应必须迅速且完全。反应必须迅速且完全。有适当、简便可靠的方法有适当、简便可靠的方法确定滴定终点。确定滴定终点。1. 1. 滴定分析法对化学反应的要求滴定分析法对化学反应的要求722. 2. 滴定分析的方式滴定分析的方式直接滴定直接滴定返滴定返滴定间接滴定间接滴定 凡能满足滴定分析对化学反应的要求，都可以用滴定剂直接

35、滴定待测物质凡能满足滴定分析对化学反应的要求，都可以用滴定剂直接滴定待测物质 ，称为直接滴定。称为直接滴定。74（1）直接滴定）直接滴定例：例：NaOH HCl, NaOHHAc, K2Cr2O7Fe2+ 滴定反应滴定反应速率较慢速率较慢或者或者没有合适的指示剂没有合适的指示剂以及以及待测物质是固体待测物质是固体需要溶解时，需要溶解时，常采用返滴定方式。常采用返滴定方式。75（2 2）返滴定）返滴定待测物质待测物质准确加标准溶液准确加标准溶液1(过量过量)+剩余的标准溶液剩余的标准溶液1另一种标准溶液另一种标准溶液2最后根据反应中所消耗的两种标准溶液的物质的量，求出待测物质的含最后根据反应中所

36、消耗的两种标准溶液的物质的量，求出待测物质的含量。量。76p126 例6-13 当某些物质当某些物质不能与滴定剂直接发生不能与滴定剂直接发生化学反应，或者化学反应，或者不一定按反应式进行不一定按反应式进行，或，或者者伴有副反应伴有副反应发生时，可采用间接滴定方式。发生时，可采用间接滴定方式。(3)间接滴定法间接滴定法77另一种物质另一种物质待测物质待测物质标准溶液标准溶液+ +待测物待测物Ca2+中加中加C2O42 CaC2O4如高锰酸钾间接滴定法测钙：如高锰酸钾间接滴定法测钙： n(Ca2+): n( C2O42)= 1:1CaC2O4+2H+=Ca2+H2C2O4 过滤、洗涤，除杂质，过滤

37、、洗涤，除杂质，+H2SO4 78 终点：淡紫红终点：淡紫红(过量的过量的MnO4显色显色,自身指示剂自身指示剂)MnO4可以与可以与C2O42迅速反应并反应完全。迅速反应并反应完全。以已知准确浓度的标准以已知准确浓度的标准KMnO4溶液滴定溶液滴定C2O42，2MnO4+5C2O42+16H+ 2Mn2+10CO2+8H2O三、标准溶液与基准物质三、标准溶液与基准物质（1 1）定义）定义1.1.基准物质基准物质79 能直接用于配制标准溶液或标定标准溶液浓度的物质为基准物质。能直接用于配制标准溶液或标定标准溶液浓度的物质为基准物质。0105040203（2 2）基准物质必须符合下列条件：基准物

38、质必须符合下列条件：性质稳定性质稳定纯度高纯度高组成与化学式相符组成与化学式相符较大的摩尔质量较大的摩尔质量按化学式发生有确定计量关系的反应，且无副反应发生按化学式发生有确定计量关系的反应，且无副反应发生基准物质名称基准物质名称(分子式分子式)干燥条件干燥条件及保存及保存标定对象标定对象碳酸钠 Na2CO3270300 ；干燥器酸硼砂 Na2B4O710H2O室温；存NaCl和蔗糖饱和溶液（湿度70%）的干燥器酸邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4110120 ；干燥器碱二水合草酸H2C2O4 2H2O室温空气干燥碱KMnO4重铬酸钾K2Cr2O7140150 ，硫酸干燥器还原剂草酸钠Na2C2O4

39、130 ，硫酸干燥器氧化剂常用基准物质常用基准物质812.2.标准溶液的配制方法标准溶液的配制方法82直接直接配制法配制法间接配制法间接配制法( (标定法标定法 ) )83直接配制法转移、定容、摇匀转移、定容、摇匀计算计算准确称取一定质量的基准物质准确称取一定质量的基准物质溶解溶解 不易提纯和保存或组成不固定，不具备基准物质条件的物质，不不易提纯和保存或组成不固定，不具备基准物质条件的物质，不能用直接法配制标准溶液，可采用间接法。能用直接法配制标准溶液，可采用间接法。 84间接配制法间接配制法( (标定法标定法) )用基准物质标定用基准物质标定与标准溶液比较滴定与标准溶液比较滴定 先配制一种近

40、似于所需浓度的溶液，然后用另一种标准溶液比较滴定或用先配制一种近似于所需浓度的溶液，然后用另一种标准溶液比较滴定或用基准物质标定的方法确定溶液的准确浓度。基准物质标定的方法确定溶液的准确浓度。85例如：例如：1L 1.0mol/LHCl标准溶液的配制和标定标准溶液的配制和标定第一步：先计算配制第一步：先计算配制1L盐酸溶液需要多少盐酸溶液需要多少mL浓盐酸。浓盐酸。 设需要xmL浓盐酸则1.0moL/L1000mL=12moL/Lx x =83.3mLLLmoLg/mLg/mLmL1/0 . 15 .36%3719. 1或第二步：标定第二步：标定1.0moL/L盐酸溶液的准确浓度盐酸溶液的准确

41、浓度用基准物质标定用基准物质标定硼砂砂Na2B4O710H2O Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3+2NaCl 若消耗20mLHCl，硼砂应称多少克？若消耗30mLHCl，硼砂应称多少克？21)()()10()10(27422742HClcHClVOHOBNaMOHOBNam3.814g5.721g第二步：标定第二步：标定1.0moL/L盐酸溶液的准确浓度盐酸溶液的准确浓度用标准溶液标定用标准溶液标定NaOH标准溶液标准溶液 NaOH+ HCl = NaCl + H2O )()Na()(NaOHcOHVHClcHClV）物质的量浓度物质的量浓度AAncV893. 标准

42、溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法 滴定度滴定度指1.00m标准溶液(滴定剂)相当于待滴定物质的质量。 B/A(B)(A)mTV单位单位 gmL1表示表示.00mLHCl标准溶液恰好能与标准溶液恰好能与0.001696g NaOH作用。作用。 90如：如：NaOH/HC1=0.001696gmL-1,c、T换算公式：换算公式：适用于工厂大批量、经常性的测定试样。适用于工厂大批量、经常性的测定试样。 3/10)B()A(McabTAB1.1.等物质的量规则等物质的量规则2.2.物质的量比规则物质的量比规则四、四、 滴定分析法的计算滴定分析法的计算 滴定分析的最终目的是计算出待测物质的相对含

43、量。滴定分析的最终目的是计算出待测物质的相对含量。91 无论采用哪种滴定方式，需找出滴定剂与待测组分之间的化学计量关无论采用哪种滴定方式，需找出滴定剂与待测组分之间的化学计量关系。系。用两方法计算结果一致。用两方法计算结果一致。例例1 欲配制欲配制0.1000molL-1的的Na2CO3标准溶液标准溶液500.0mL，应称取基准物，应称取基准物Na2CO3多少克？多少克？注意有效数字注意有效数字解：（Na2CO3）=106.0gmol-1。m(Na2CO3)=c(Na2CO3)V(Na2CO3)M(Na2CO3) =0.1000molL-10.5000L106.0gmol-1 =5.300g9

44、2例例2 称取基准物质称取基准物质Na2C2O4201.0mg,在酸性介质中，在酸性介质中，用用KMnO4溶液滴定至终点，消耗其体积溶液滴定至终点，消耗其体积30.00mL，计算计算KnO4标准溶液的浓度。标准溶液的浓度。4224(KMnO )2(Na C O )5nn解：反应方程式为解：反应方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2+10CO2+8H2O9322442244(Na C O )2(KMnO )5(Na C O )(KMnO )mcMV3132 201.0 10 g5 134.0g mol30.00 10 L10.02000mol L例例3 选用邻苯二甲酸氢钾（

45、选用邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）为基准物质，）为基准物质，标定标定c(NaOH)约为约为0.1molL-1的溶液，应称取的溶液，应称取KHC8H4O4多少克多少克? 若称取若称取 KHC8H4O4 0.5504g，用去，用去NaOH溶液溶液24.62mL，求，求c(NaOH)。 解解: 以以KHC8H4O4为基准物质，其滴定反应为为基准物质，其滴定反应为 KHC8H4O4+NaOH = = KNaC8H4O4+H2O已知已知M(KHC8H4O4)=204.2gmol-1,滴定时为了减小滴定误差，一般将消耗标准溶液体积控制滴定时为了减小滴定误差，一般将消耗标准溶液体积控制在在2030mL，

46、94M(KHC8H4O4) = c(NaOH)V(NaOH)M(KHC8H4O4) = 0.1molL-12010-3L204.2gmol-1 =0.4gm（KHC8H4O4） = c(NaOH)V(NaOH)M(KHC8H4O4) = 0.1molL-13010-3L204.2gmol-1 =0.6g即即KHC8H4O4的称量范围为的称量范围为0.40.6g。95根据 n(KHC8H4O4)=n(NaOH） 844844(KHC H O )(NaOH)(NaOH)(KHC H O )mcVM84484413(KHC H O )(NaOH)(KHC H O )(NaOH)0.5504g204.

47、2g mol24.62 10 LmcMV=0.1095molL-196例例4 滴定滴定0.1660g草酸试样，用去草酸试样，用去c(NaOH) =0.1011molL-1的溶液的溶液22.60mL，求，求(1)(1)滴定度滴定度T T；（2 2）试样中试样中H2C2O42H2O的质量分数。的质量分数。 已知已知M（H2C2O4.2H2O）=126.07gmol-1解：反应式为解：反应式为 H2C2O4 +2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O n(H2C2O4):n(NaOH)=1:2（1）由换算公式求）由换算公式求T？97将将0.1660g代入代入T B/A=m /V 计算计算 ？还是

48、还是224231B/ANaOHH C O 2H O1133110 (g mL )10.1011mol L126.07g mol1026.373 10 g mLbTcMa 2242s1(NaOH) (NaOH)(H C O2H O)2cVMwm9813110.1011mol L22.60 10 L 126.07g mol20.1660g0.867686.76% 例例5 用用K2Cr2O7法测铁时，有一浓度为法测铁时，有一浓度为0.01780molL-1的的K2Cr2O7标准溶液，求其滴定度标准溶液，求其滴定度T(Fe/K2Cr2O7)和和 T(Fe2O3/K2Cr2O7)。又称取某试样。又称取某

49、试样0.2872g，溶解后将，溶解后将溶液中的溶液中的Fe3+还原为还原为Fe2+，制成亚铁盐溶液，用上述，制成亚铁盐溶液，用上述K2Cr2O7溶液滴定，用去溶液滴定，用去24.18mL，求试样中的含铁量，求试样中的含铁量，分别用分别用w(Fe)和和w(Fe2O3)表示。表示。2+2-+3+3+2726Fe +Cr O +14H =6Fe +2Cr +7H O解：属于解：属于直接滴定。直接滴定。反应式为反应式为99n(Fe2+):n(Cr2O72-)=6:1227227227(Fe)(Fe)(Fe)(Fe/K CrO )(K CrO )(K CrO )mnMTVV2272276 (K Cr O

50、 )(Fe)(K Cr O )nMV=6c(K2Cr2O7)M(Fe)=60.01780molL-155.85gmol-110-3L-1mL-1= 5.96510-3gmL-1100（1）由定义求 T(Fe/K2Cr2O7) ：（2）由定义求T(Fe2O3 /K2Cr2O7)：232272322723227227(Fe O /K Cr O )(Fe O )3 (K Cr O )(Fe O )(K Cr O )(K Cr O )TmnMVV=3c(K2Cr2O7)M(Fe2O3)=30.01780molL-1159.7gmol-110-3L-1mL-1 =0.008528gmL-1因Fe2O32