第三章-滴定分析法概论课件.ppt

1、2022-8-5NWNU-Department of Chemistry12022-8-5NWNU-Department of Chemistry2第三章第三章 滴定分析法概论滴定分析法概论3.1滴定分析法滴定分析法 使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。2022-8-5NWNU-Department of Chemistry33.2 滴定分析基本术语滴定分析基本术语滴定滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。化学计量点化学计量点(Stoichiometric

2、point)：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。指示剂指示剂(Indicator)：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂终点终点(End point)：指示剂变色之点。终点误差终点误差(Error of end point)：实际分析操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差别。2022-8-5NWNU-Department of Chemistry43.3 滴定分析法特点滴定分析法特点简便、快速，适于常量分析准确度高应用广泛2022-8-5NWNU-Department of Chemistry53.4 滴定分析法的分类滴定分析法的分类酸碱滴定法酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的一种

3、滴定分析法。酸滴定碱B-:H+B-HB 沉淀滴定法沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。如银量法:Ag+Cl-=AgCl(白白)以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法(chemical analysis)，包括重量分析法和滴定分析法.滴定分析法按照所利用的化学反应类型不同，可分为下列四种2022-8-5NWNU-Department of Chemistry6滴定分析法的分类滴定分析法的分类络合滴定法络合滴定法：是以络合反应为基础的一种滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY 氧化还原滴定法氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5F

4、e2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O2022-8-5NWNU-Department of Chemistry73.5 滴定分析反应的条件和滴滴定分析反应的条件和滴定方式定方式3.5.1 滴定分析反应的条件滴定分析反应的条件反应必须具有确定的化学计量关系反应定量地完成（99.9%）反应速度要快无副反应能用比较简便的方法确定滴定终点2022-8-5NWNU-Department of Chemistry83.5.2 滴定方式滴定方式1.直接滴定法直接滴定法（涉及一个反应）（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法滴定剂与被测物之间的反应式为：滴定剂与被测物之间的反应式为：a A+

5、b B=c C+d D 滴定到化学计量点时，滴定到化学计量点时，a 摩尔摩尔 A 与与 b 摩尔摩尔 B 作用完全作用完全如HCl标准溶液滴定NaOH溶液2022-8-5NWNU-Department of Chemistry92.返滴定法返滴定法先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。适用适用于反应较慢或难溶于水的固体试于反应较慢或难溶于水的固体试样样。如EDTA滴定 Al 3+、NaOH标准溶液测定CaCO32022-8-5NWNU-Department of Chemistry10返滴定法返滴定法例：Al

6、3+一定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，标液，EBT 返滴定n(EDTA)总总-n(EDTA)过量过量 =n(Al)(c V)(EDTA)总总 -(cV)(Zn)=(cV)(Al)2022-8-5NWNU-Department of Chemistry11返滴定法返滴定法例：固体CaCO3+一定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标准溶液标准溶液 返滴定2022-8-5NWNU-Department of Chemistry12返滴定法返滴定法例:Cl-+一定过量AgNO3 标准溶液 剩余AgNO3标准溶液 NH4SCN标准溶液标准溶液 Fe3+指示剂 返滴定 淡红色Fe(S

7、CN)2+2022-8-5NWNU-Department of Chemistry133.间接滴定法间接滴定法通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适适用于不能与滴定剂起化学反应的物质用于不能与滴定剂起化学反应的物质。例：Ca2+CaC2O4沉淀 H2SO4 C2O42-KMnO4标液标液 间接测定2022-8-5NWNU-Department of Chemistry14间接滴定法间接滴定法如氧化还原法测定Pb2+Pb2+CrO42-=PbCrO4 HCl Cr2O72-Cr2O72-14H+6Fe2+2Cr3+6Fe3+H2O2022-8-5NWNU-Department of Chemi

8、stry154.置换滴定法置换滴定法先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。适用于无明确定量关系的反应。Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42-无定量关系无定量关系 K2Cr2O7+过量KI 定量生成 I2 Na2S2O3 标液标液 淀粉指示剂淀粉指示剂 深蓝色深蓝色消失消失2022-8-5NWNU-Department of Chemistry163.6 标准溶液标准溶液3.6.1 标准溶液配制标准溶液配制1.直接配制法直接配制法直接用容量瓶配制，定容。一般使用基准试剂基准试剂或优级纯优级纯。2.间接配制法（标定法）间接配制法（标定法

9、）标准溶液的浓度通过基准物来确标准溶液的浓度通过基准物来确定或定或用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法2022-8-5NWNU-Department of Chemistry17基准物质：基准物质：能用于直接配制或标定标准溶 液的物质基准物质基准物质 称量 溶解 定量转移至 容量瓶 稀释至刻度，根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。2022-8-5NWNU-Department of Chemistry18(1)物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，为什么？为什么？对基准物质的要求：对基准物质的要求：常用的基准

10、物有：常用的基准物有：无水无水Na2CO3、KHC8H4O4、Na2B4O710H2OCaCO3K2Cr2O7、NaC2O4、H2C2O42H2ONaCl2022-8-5NWNU-Department of Chemistry192.6.2 标准溶液浓度表示方法标准溶液浓度表示方法1.物质量的浓度物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量)/()/()(LmmolLmolVMmVnCmmolmolMmnBBBBBBBBB或或应指明应指明基本单元基本单元：原子、分子、离子、电子：原子、分子、离子、电子等。等。2022-8-5NWNU-Department of Chemistry202.滴定度滴定度

11、TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量)/(100010001000mLgMCVMnVMnVmTAAAAAAAAAAATB/A指每毫升滴定剂（指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测）溶液相当于待测物（物（B）的质量）的质量100010001000/BAABAABAABBABABMCabVMnabVMnabVMnVmTdDcCbBaA2022-8-5NWNU-Department of Chemistry21滴定剂的量浓度与滴定剂的量浓度与滴定度的换算滴定度的换算例：例：THCl=0.003001 g/mL表示1 mL HCl标液中含有0.003001 g HClTHCl/NaOH=0.003001

12、g/mL表示每消耗1 mL NaOH 标液可与0.003001 g HCl完全反应1000/BAMTbaCAB2022-8-5NWNU-Department of Chemistry22例：例：用用0.02718mol/L的高锰酸钾标准溶液测的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：定铁含量，其浓度用滴定度表示为：T Fe/KMnO4=0.007590 g/mL即即：表示表示1mL KMnO4标准溶液相当于标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量样中铁的含量：m Fe

13、=T Fe/KMnO4 V KMnO42022-8-5NWNU-Department of Chemistry233.7 滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算3.7.1 滴定分析计算依据滴定分析计算依据 SP时时 ATnnatTAntan或化学计量数之比化学计量数之比 物质的量之比物质的量之比Pt T +a A2022-8-5NWNU-Department of Chemistry242.固体和液体之间作用：固体和液体之间作用：TTAAVCtaVCAATTVCatVCTTAAVCtaMm1000/ATTAMVCtam注意：化学反应配平；单位换算注意：化学反应配平；单位换算!注：注：V VT T

14、单位为单位为 mLmL!注：注：V VT T单位为单位为 L L1.两种溶液相互作用：两种溶液相互作用：2022-8-5NWNU-Department of Chemistry253.滴定度滴定度T与物质的量浓度与物质的量浓度C的关系的关系每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量TATAVmT1000/ATTAMVCtamATATMTatC10001000ATTATAMCtaVmT2022-8-5NWNU-Department of Chemistry264.4.待测物百分含量的计算：待测物百分含量的计算：称取试样 S 克，含待测组分A的质量为mA克，则待测组分的百分含量为%100%SmAA100

15、0ATTAMVCtam%1001000%SMVCtaAATT%100%SVTATTATATAVmT2022-8-5NWNU-Department of Chemistry273.7.2 滴定分析计算实例滴定分析计算实例例例1：现有：现有0.1200 mol/L 的的NaOH标准标准溶液溶液200 mL，欲使其浓度稀释到，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为解：设应加水的体积为 V mL，根据溶，根据溶液稀释前后物质的量相等液稀释前后物质的量相等 的原则，的原则，)200(1000.02001200.0V)(401000.0200)100

16、0.01200.0(mLV2022-8-5NWNU-Department of Chemistry28续滴定分析计算续滴定分析计算例例2：将：将0.2500 g Na2CO3基准物溶基准物溶于适量水中后，用于适量水中后，用0.2 mol/L的的HCl滴滴定至终点（定至终点（甲基橙甲基橙），问大约消耗此），问大约消耗此HCl溶液多少毫升？溶液多少毫升？232CONaHClnn323232100022CONaCONaCONaHClHClMmnVC)(240.1062.010002500.02mlVHCl解：解：2022-8-5NWNU-Department of Chemistry29续滴定分析计

17、算续滴定分析计算例例3：若：若TNa2CO3/HCl=0.005300 g/mL，试计算试计算HCl标准溶液物质量的浓度。标准溶液物质量的浓度。解：解：232CONaHClnn)/(1000.00.1061000005300.02100032LmolMTatCAHClCONaHCl2022-8-5NWNU-Department of Chemistry30续滴定分析计算续滴定分析计算例例4：TFe/K2Cr2O7=0.005000 g/mL，如，如消耗消耗K2Cr2O7标准溶液标准溶液21.50毫升，问毫升，问被滴定溶液中铁的质量？被滴定溶液中铁的质量？解解:mgFe0005000215001

18、075.()2022-8-5NWNU-Department of Chemistry31续滴定分析计算续滴定分析计算例例5：测定药用：测定药用Na2CO3的含量，称取的含量，称取试样试样0.1230 g，溶解后用浓度为，溶解后用浓度为1006mol/L的的HCl标准溶液滴定，终标准溶液滴定，终点时消耗该点时消耗该HCl标液标液23.50 mL，求试，求试样中样中Na2CO3 的百分含量。的百分含量。解：解：2132HClCONann%70.99%10010001230.00.10650.231006.021%32CONa2022-8-5NWNU-Department of Chemistry3

19、2续滴定分析计算续滴定分析计算例例6：精密称取：精密称取CaO试样试样0.06000 g，以以 H C l 标 准 溶 液 滴 定 之，已 知标 准 溶 液 滴 定 之，已 知TCaO/HCl=0.005600 g/mL，消耗，消耗HCl10 mL，求，求CaO的百分含量？的百分含量？解：解：CaO%.0005610006000100%9333%2022-8-5NWNU-Department of Chemistry33定量分析实验方案设计定量分析实验方案设计参与式讨论参与式讨论 试设计用酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、重量分析法测定石灰石中碳酸钙的含量的方案（包括化包括化学反应、基准物质、滴定剂、指示剂，学反应、基准物质、滴定剂、指示剂，计算公式计算公式）。