定量分析化學(xué)概論

1、分析化學(xué)分析化學(xué) 第第9章章 定量分析化學(xué)概論定量分析化學(xué)概論 基本要求基本要求 了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用、分析方法了解分析化學(xué)的任務(wù)和作用、分析方法 的分類；的分類；掌握各種誤差、偏差的特點(diǎn)及消除掌握各種誤差、偏差的特點(diǎn)及消除 方法、有效數(shù)字的應(yīng)用、方法、有效數(shù)字的應(yīng)用、分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處 理理、滴定分析法的概念及計(jì)算。、滴定分析法的概念及計(jì)算。 重點(diǎn)：重點(diǎn)： 1分析方法分類。分析方法分類。 2分析化學(xué)中的誤差概念。分析化學(xué)中的誤差概念。 誤差、相對(duì)誤差、偏差、平均偏差、誤差、相對(duì)誤差、偏差、平均偏差、相對(duì)平相對(duì)平 均偏差均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算，、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)

2、準(zhǔn)偏差的計(jì)算， 系統(tǒng)誤差與偶然誤差的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及提系統(tǒng)誤差與偶然誤差的產(chǎn)生原因、特點(diǎn)及提 高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。 3. 有效數(shù)字的應(yīng)用有效數(shù)字的應(yīng)用 4. 滴定分析法的概念及計(jì)算。滴定分析法的概念及計(jì)算。 難點(diǎn)：難點(diǎn)： 分析化學(xué)中的誤差概念、滴定分析法的計(jì)算。分析化學(xué)中的誤差概念、滴定分析法的計(jì)算。 前言前言 分析化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)分支分析化學(xué)是化學(xué)的一個(gè)分支 是一門人們賴以獲得物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和是一門人們賴以獲得物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和 形態(tài)的信息的科學(xué)形態(tài)的信息的科學(xué) 是科學(xué)技術(shù)的眼睛、偵察員，是進(jìn)行科是科學(xué)技術(shù)的眼睛、偵察員，是進(jìn)行科 學(xué)研究的基礎(chǔ)學(xué)科學(xué)研究的基礎(chǔ)學(xué)科

3、處于前沿和重要地位處于前沿和重要地位( (現(xiàn)代化學(xué)之母現(xiàn)代化學(xué)之母) ) 9.1 分析化學(xué)的定義、任務(wù)和作用分析化學(xué)的定義、任務(wù)和作用 分析化學(xué)是研究物質(zhì)的化學(xué)分析化學(xué)是研究物質(zhì)的化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)組成、含量、結(jié)構(gòu) 的分析方法及有關(guān)原理的一門學(xué)科。的分析方法及有關(guān)原理的一門學(xué)科。 定性分析的任務(wù)定性分析的任務(wù)：鑒定物質(zhì)所含的組分（元素、離：鑒定物質(zhì)所含的組分（元素、離 子基團(tuán)、化合物）子基團(tuán)、化合物） 定量分析的任務(wù)定量分析的任務(wù)：測(cè)定各組分的相對(duì)含量。：測(cè)定各組分的相對(duì)含量。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的任務(wù)分析的任務(wù)：研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。：研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)。 9.2 分析方法的分

4、類分析方法的分類 按分析任務(wù)分：按分析任務(wù)分： 定性分析，定性分析，定量分析定量分析，結(jié)構(gòu)分析，結(jié)構(gòu)分析 按分析對(duì)象分類：按分析對(duì)象分類： 無(wú)機(jī)分析無(wú)機(jī)分析（元素、離子、原子團(tuán)、化合物）（元素、離子、原子團(tuán)、化合物） 有機(jī)分析（官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)分析）有機(jī)分析（官能團(tuán)、結(jié)構(gòu)分析） 定量分析定量分析按測(cè)定原理分按測(cè)定原理分為：為： 儀器分析法儀器分析法 化學(xué)分析法化學(xué)分析法 定量分析定量分析 化學(xué)分析化學(xué)分析 滴定分析法：滴定分析法： 酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、 氧化還原滴定法、氧化還原滴定法、沉淀滴定法沉淀滴定法 重量分析法重量分析法： 化學(xué)分析化學(xué)分析：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)

5、的分析方法。：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。 按試樣用量及操作規(guī)模分按試樣用量及操作規(guī)模分： 常量常量、半微量、微量和超微量分析、半微量、微量和超微量分析 方法方法試樣質(zhì)量試樣質(zhì)量試液體積試液體積 常量分析常量分析0.1g10mL 半微量分析半微量分析0.01-0.1g1-10mL 微量分析微量分析0.1-10mg0.01-1mL 超微量分析超微量分析0.1mg1%), 微量分析微量分析(0.01-1%), 痕量分析痕量分析( xT 負(fù)誤差：負(fù)誤差： x xT 絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都有正和負(fù)之分。絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都有正和負(fù)之分。 從上例看出：從上例看出： 被測(cè)物質(zhì)越重（或被測(cè)物質(zhì)含量越大）

6、，被測(cè)物質(zhì)越重（或被測(cè)物質(zhì)含量越大）， RE 越小越小, 準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高，越可靠；反之，準(zhǔn)確，越可靠；反之，準(zhǔn)確 度低，不可靠。度低，不可靠。 要求的相對(duì)誤差相同時(shí)，測(cè)量值越大，允許要求的相對(duì)誤差相同時(shí)，測(cè)量值越大，允許 的絕對(duì)誤差越大。的絕對(duì)誤差越大。 2. 精密度與偏差精密度與偏差 精密度是指在相同的條件下多次重復(fù)精密度是指在相同的條件下多次重復(fù) （平行）（平行）測(cè)定值之間的相互接近的程度測(cè)定值之間的相互接近的程度（個(gè)（個(gè) 別測(cè)定值與平均值之間的別測(cè)定值與平均值之間的接近接近程度），程度），表示表示 測(cè)定結(jié)果的測(cè)定結(jié)果的再現(xiàn)性再現(xiàn)性。 平均值：平均值： n xxxx xx n ni i

7、i . 321 1 絕對(duì)偏差絕對(duì)偏差 d di i= x= xi i - - x 相對(duì)偏差相對(duì)偏差 Rd = (di / ) 100% x 平均偏差平均偏差：多次測(cè)定值：多次測(cè)定值偏差偏差的的絕對(duì)值絕對(duì)值的平均值。的平均值。 n ddd n d d n21 n 1i i + = = 精密度用精密度用“偏差偏差”表示。偏差越小精密度越表示。偏差越小精密度越 高，所以高，所以偏差偏差的大小是衡量的大小是衡量精密度高低的尺度精密度高低的尺度。 偏差分為偏差分為絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差： 相對(duì)平均偏差相對(duì)平均偏差：平均偏差占平均值的百分：平均偏差占平均值的百分 數(shù)。數(shù)。 %100 x d

8、dR 標(biāo)準(zhǔn)偏差（標(biāo)準(zhǔn)偏差（S） 用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理分析數(shù)據(jù)時(shí)，常用用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法處理分析數(shù)據(jù)時(shí)，常用標(biāo)準(zhǔn)偏標(biāo)準(zhǔn)偏 差（差（S）來(lái)衡量一組測(cè)定值的精密度。來(lái)衡量一組測(cè)定值的精密度。 11 )-( 1 2 1 2 n d n xx S n i i n i i (n30) 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（）：）： （又稱為變異系數(shù)）（又稱為變異系數(shù)） %100 x S 標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，精密度越高。標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，精密度越高。 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差（S x）：）： n s S x 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差可以更好地將可以更好地將較大的偏差較大的偏差和和測(cè)定次測(cè)定次 數(shù)數(shù)對(duì)對(duì)精密度精密度的影響反映出來(lái)，即用的

9、影響反映出來(lái)，即用 S 比用比用 好，好， d 如有兩組數(shù)據(jù)：如有兩組數(shù)據(jù)： +0.3，- -0.2，- -0.4，+0.2，+0.1，+0.4，0.0，- -0.3，+0.2，- -0.3； 0.0，+0.1，- -0.7，+0.2，- -0.1，- -0.2，+0.5，- -0.2，+0.3，+0.1； 兩組數(shù)據(jù)的兩組數(shù)據(jù)的 為為 = = 0.24 用用 反映不出這兩組數(shù)據(jù)的好壞來(lái)。反映不出這兩組數(shù)據(jù)的好壞來(lái)。 d 1d2d d 28. 0 110 ) 3 . 0()2 . 0() 3 . 0( 1 222 2 1 n d S i 33. 0 110 ) 1 . 0() 1 . 0()0

10、. 0( 1 222 2 2 n d S i 由此可見(jiàn)，第一組數(shù)據(jù)的精密度較好，更可靠。由此可見(jiàn)，第一組數(shù)據(jù)的精密度較好，更可靠。 例：教材例例：教材例2 練習(xí)：練習(xí)：374頁(yè)頁(yè)4 1. 系統(tǒng)誤差（可測(cè)誤差）：系統(tǒng)誤差（可測(cè)誤差）：在分析過(guò)程中，在分析過(guò)程中， 由某些固定的、經(jīng)常的原因造成。由某些固定的、經(jīng)常的原因造成。 特點(diǎn)特點(diǎn)：系統(tǒng)誤差的數(shù)值（大?。?duì)分析結(jié)果的影響系統(tǒng)誤差的數(shù)值（大小）對(duì)分析結(jié)果的影響 有有恒定性：恒定性：增加測(cè)定次數(shù)不能使它減?。辉黾訙y(cè)定次數(shù)不能使它減??；具具 有有重現(xiàn)性重現(xiàn)性：在相同條件下重復(fù)測(cè)定時(shí)，總是重：在相同條件下重復(fù)測(cè)定時(shí)，總是重 復(fù)出現(xiàn)；復(fù)出現(xiàn)；系統(tǒng)誤差具有

11、系統(tǒng)誤差具有單向性：?jiǎn)蜗蛐裕赫`差的符號(hào)誤差的符號(hào) 偏向同一方。偏向同一方。 ( (可用一定的方法消除可用一定的方法消除) ) 9.4.3 誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的方法誤差產(chǎn)生的原因及減小誤差的方法 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 偶然誤差偶然誤差 兩類兩類 產(chǎn)生原因和消除方法：產(chǎn)生原因和消除方法： 方法誤差方法誤差：（比較嚴(yán)重的）：（比較嚴(yán)重的）分析方法本身造成分析方法本身造成 的。例：重量分析中的沉淀的溶解或吸附雜質(zhì)。的。例：重量分析中的沉淀的溶解或吸附雜質(zhì)。 在滴定分析中反應(yīng)不完全，副反應(yīng)等。在滴定分析中反應(yīng)不完全，副反應(yīng)等。 消除方法：消除方法：作作對(duì)照試驗(yàn)對(duì)照試驗(yàn)，用已知組分的標(biāo)準(zhǔn)試樣，用已知組分

12、的標(biāo)準(zhǔn)試樣 進(jìn)行多次測(cè)定。通過(guò)進(jìn)行多次測(cè)定。通過(guò)校正系數(shù)校正系數(shù)校正試樣的分析結(jié)校正試樣的分析結(jié) 果。果。 標(biāo)準(zhǔn)試樣測(cè)定值 標(biāo)準(zhǔn)試樣標(biāo)準(zhǔn)值 校正系數(shù) = 校正系數(shù)試樣測(cè)定值分析結(jié)=果 (2) 儀器儀器誤差：誤差： 儀器不準(zhǔn)引起的誤差。如：分析天平砝儀器不準(zhǔn)引起的誤差。如：分析天平砝 碼重量不準(zhǔn)，滴定管、移液管刻度不準(zhǔn)、碼重量不準(zhǔn)，滴定管、移液管刻度不準(zhǔn)、721 分光分光光度計(jì)沒(méi)有預(yù)熱就工作等。光度計(jì)沒(méi)有預(yù)熱就工作等。 消除方法：校正儀器消除方法：校正儀器。 (3) 試劑誤差：試劑誤差： 試劑不純引起的誤差。試劑不純引起的誤差。 （包括純水）（包括純水） （純度：工業(yè)純（純度：工業(yè)純 化學(xué)純化學(xué)

13、純 分析純分析純 1%以上以上的物質(zhì)。的物質(zhì)。 9.7.2 滴定分析對(duì)滴定反應(yīng)的滴定分析對(duì)滴定反應(yīng)的及滴定方式及滴定方式： 1. 對(duì)滴定反應(yīng)的對(duì)滴定反應(yīng)的 (1) 按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行完全：按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行完全：若要求滴若要求滴 定誤差為定誤差為0.1%，則反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，則反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn) 時(shí)完成的程度在時(shí)完成的程度在99.9%以上。以上。 (2) 無(wú)副反應(yīng)：無(wú)副反應(yīng)：否則失去定量計(jì)算的依據(jù)。否則失去定量計(jì)算的依據(jù)。 (3) 反應(yīng)迅速：反應(yīng)迅速：加入滴定劑后，反應(yīng)能立刻完成。加入滴定劑后，反應(yīng)能立刻完成。 某些速度較某些速度較 慢的滴定反應(yīng)，可通過(guò)加熱、加催慢的滴定反應(yīng)，可通過(guò)

14、加熱、加催 化劑來(lái)加快反應(yīng)速度?；瘎﹣?lái)加快反應(yīng)速度。 (4) 有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)：有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)：能利用指示劑或能利用指示劑或 儀器分析方法，確定反應(yīng)的理論終點(diǎn)。儀器分析方法，確定反應(yīng)的理論終點(diǎn)。 2. 滴定的方式：滴定的方式：（根據(jù)分析對(duì)象的不同而采（根據(jù)分析對(duì)象的不同而采 用不同的滴定方式。）用不同的滴定方式。） (1)直接滴定法：直接滴定法：凡是滿足上述凡是滿足上述滴定反應(yīng)要滴定反應(yīng)要 求的反應(yīng)，求的反應(yīng)，采用直接滴定法進(jìn)行測(cè)定。采用直接滴定法進(jìn)行測(cè)定。 (2) 返滴定法（回滴）：返滴定法（回滴）：是指部分反應(yīng)不符合是指部分反應(yīng)不符合 上述的要求，上述的要求，反應(yīng)速度較慢反應(yīng)速度

15、較慢或或無(wú)合適指示無(wú)合適指示 劑劑時(shí)，用此法。時(shí)，用此法。 例如：例如： NaOH + HCl = NaCl + H2O HClNaOH 例如：例如： CaCO3(s) + 2HCl(過(guò)量過(guò)量) = CaCl2 + H2O + CO2 NaOH + HCl(剩余剩余) = NaCl + H2O 過(guò)程過(guò)程：在被測(cè)物質(zhì)的試液中：在被測(cè)物質(zhì)的試液中先加入過(guò)量的滴定先加入過(guò)量的滴定 劑劑，待反應(yīng)完成后，待反應(yīng)完成后，再用另一標(biāo)準(zhǔn)溶液再用另一標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴去滴 定定剩余的滴定劑剩余的滴定劑，根據(jù)滴定劑的總量減去標(biāo)，根據(jù)滴定劑的總量減去標(biāo) 準(zhǔn)溶液的用量，從而算出被測(cè)物質(zhì)的含量。準(zhǔn)溶液的用量，從而算出被測(cè)物質(zhì)

16、的含量。 CaCO3 HCl NaOH (3) 置換滴定法：置換滴定法：沒(méi)有定量關(guān)系或者伴有副反應(yīng)沒(méi)有定量關(guān)系或者伴有副反應(yīng) 的反應(yīng)，不能采用直接滴定的物質(zhì)，用此法。的反應(yīng)，不能采用直接滴定的物質(zhì)，用此法。 例：例：用用Na2S2O3滴定滴定K2Cr2O7，將得到，將得到S4O62- -和和 SO42- - 的混合物，只能用的混合物，只能用碘量法碘量法測(cè)定測(cè)定K2Cr2O7： Cr2O72- + 6I- (過(guò)量過(guò)量) + 14H+ = 2Cr3+ 3I2 + 7H2O 2S2O32- + I2 = 2I- + S4O62- （標(biāo)準(zhǔn)溶液） （標(biāo)準(zhǔn)溶液） K2Cr2O7KII2 Na2S2O3 (

17、4) 間接滴定法間接滴定法:被測(cè)物質(zhì)不能與標(biāo)準(zhǔn)溶液直接反被測(cè)物質(zhì)不能與標(biāo)準(zhǔn)溶液直接反 應(yīng)的物質(zhì)，通過(guò)另外的反應(yīng)間接測(cè)定的方法應(yīng)的物質(zhì)，通過(guò)另外的反應(yīng)間接測(cè)定的方法. 例例 ： KMnO4法測(cè)法測(cè) Ca2+ Ca2+ + C2O42- - （過(guò)量）（過(guò)量） = CaC2O4 過(guò)濾、洗滌后溶于過(guò)濾、洗滌后溶于H2SO4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 用用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液溶液滴定滴定 5H2C2O4+2MnO4- -+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O Ca2+ CaC2O4H2SO4H2C2O4KMnO4 9.7.3 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液 1.

18、 試劑的規(guī)格試劑的規(guī)格: 2. 基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于：能用于直接配制直接配制或或標(biāo)定標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶標(biāo)準(zhǔn)溶 液的物質(zhì)。液的物質(zhì)。 常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有純金屬和純化合物：常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有純金屬和純化合物： Ag、 Cu 、 Zn 、 Al、Fe 和和NaCl、 K2Cr2O7、AgNO3、Na2CO3、 As2O3 , CaCO3，鄰苯二甲酸氫鉀，鄰苯二甲酸氫鉀， 硼砂（硼砂（Na2B4O710H2O）等。）等。 基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備以下基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備以下條件條件: (1) 必須是必須是容易制成純品的物質(zhì)容易制成純品的物質(zhì)，純度，純度99.9%。 (2) 組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合，若含結(jié)

19、晶水，其，若含結(jié)晶水，其 含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。 (3) 試劑應(yīng)十分穩(wěn)定試劑應(yīng)十分穩(wěn)定，在稱量過(guò)程中不吸收水及在稱量過(guò)程中不吸收水及 二氧化碳，在放置、烘干過(guò)程中不發(fā)生變化。二氧化碳，在放置、烘干過(guò)程中不發(fā)生變化。 (4) 具有具有較大的摩爾質(zhì)量較大的摩爾質(zhì)量，減少稱量過(guò)程中的相，減少稱量過(guò)程中的相 對(duì)誤差。對(duì)誤差。 (5) 試劑參加反應(yīng)時(shí)，應(yīng)按反應(yīng)式試劑參加反應(yīng)時(shí)，應(yīng)按反應(yīng)式定量進(jìn)行定量進(jìn)行，沒(méi)有副沒(méi)有副 反應(yīng)反應(yīng)。 3. 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 標(biāo)準(zhǔn)溶液就是已知準(zhǔn)確濃度的溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液就是已知準(zhǔn)確濃度的溶液。 （物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度：mol L-1） 分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度與

20、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度有關(guān)，分析結(jié)果的準(zhǔn)確程度與標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度有關(guān)， 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是否準(zhǔn)確與配制和標(biāo)定有關(guān)。標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度是否準(zhǔn)確與配制和標(biāo)定有關(guān)。 （1）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的大小）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的大?。?如果標(biāo)準(zhǔn)溶液較濃，則滴定終點(diǎn)變色較敏銳；如果標(biāo)準(zhǔn)溶液較濃，則滴定終點(diǎn)變色較敏銳； 但但V耗 耗小，測(cè)量誤差大 小，測(cè)量誤差大。如果標(biāo)準(zhǔn)溶液太稀，則。如果標(biāo)準(zhǔn)溶液太稀，則V耗 耗 大，測(cè)量費(fèi)時(shí)。大，測(cè)量費(fèi)時(shí)。不應(yīng)超出滴定管的容量，否則所產(chǎn)不應(yīng)超出滴定管的容量，否則所產(chǎn) 生的誤差大。一般生的誤差大。一般V耗 耗= 2030mL。 。 ）。常用的標(biāo)準(zhǔn)）。常用的標(biāo)準(zhǔn) 溶液的濃度為：溶液的濃度為：0.050.2mo

21、lL-1，而以，而以0.1000molL-1 的溶液較多。在微量分析時(shí)也采用的溶液較多。在微量分析時(shí)也采用0.00100molL-1的的 標(biāo)準(zhǔn)溶液的。標(biāo)準(zhǔn)溶液的。 (2 ) 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定 在滴定分析中，所得的在滴定分析中，所得的分析結(jié)果分析結(jié)果是標(biāo)準(zhǔn)溶液的是標(biāo)準(zhǔn)溶液的 濃度濃度和其和其體積體積決定的，如何準(zhǔn)確的決定的，如何準(zhǔn)確的配制配制標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液和 標(biāo)定標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液，關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。標(biāo)準(zhǔn)溶液，關(guān)系到分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。 兩種方法：兩種方法： 直接法：直接法：用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)， 溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定

22、容，然后算出該溶液的溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的 準(zhǔn)確濃度。準(zhǔn)確濃度。 標(biāo)定標(biāo)定法：法： 先先粗略配制成接近于所需濃度的溶液，再進(jìn)行標(biāo)粗略配制成接近于所需濃度的溶液，再進(jìn)行標(biāo) 定。定。 適于適于 物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮發(fā)，易潮解，物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮發(fā)，易潮解， 易吸濕，易吸收空氣中的易吸濕，易吸收空氣中的CO2或含有其它雜質(zhì)?；蚝衅渌s質(zhì)。 配制方法：配制方法：粗略粗略稱取一定量的物質(zhì)稱取一定量的物質(zhì)或或量取一定體量取一定體 積的溶液積的溶液配制成接近于所需濃度的溶液。配制成接近于所需濃度的溶液。 例例： 配制濃度約為配制濃度約為0.1molL-1的的NaOH溶和

23、溶和HCl溶液各溶液各 500mL。（。（粗略配制粗略配制） 解解： m(NaOH) = 0.1 0.5 40 = 2 (g) 臺(tái)秤臺(tái)秤稱取，溶解后稀釋至稱取，溶解后稀釋至500mL。 根據(jù)根據(jù) c(濃濃HCl) V(濃濃HCl) = c(稀稀HCl) V(稀稀HCl) V(濃濃HCl) = 0.1500/12 = 4.2 mL 用用小量筒小量筒量取，緩緩地加入到量取，緩緩地加入到200mL水中，稀釋水中，稀釋 至至500mL。 粗略粗略配制的溶液其配制的溶液其準(zhǔn)確濃度準(zhǔn)確濃度須用須用基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)或或 另一標(biāo)準(zhǔn)溶液另一標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定。這種確定其準(zhǔn)確濃度的操來(lái)測(cè)定。這種確定其準(zhǔn)確濃度的操 作

24、，稱為作，稱為標(biāo)定標(biāo)定。 A. 用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定：用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定： 準(zhǔn)確稱取準(zhǔn)確稱取(分析天平分析天平)一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)一定量的基準(zhǔn)物質(zhì) 溶溶 解解指示劑指示劑 用所需標(biāo)定的溶液滴定到終點(diǎn)。用所需標(biāo)定的溶液滴定到終點(diǎn)。 例例：標(biāo)定標(biāo)定NaOH溶液溶液的方法是，準(zhǔn)確稱取一定量的鄰的方法是，準(zhǔn)確稱取一定量的鄰 苯二甲酸氫鉀（苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4），根據(jù)），根據(jù)NaOH溶液體溶液體 積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，計(jì)算積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，計(jì)算NaOH溶溶 液的準(zhǔn)確濃度。液的準(zhǔn)確濃度。 )OHKHC(M )OHKHC(m )NaOH(V)NaOH( c 448 448 = )NaO

25、H(V)OHKHC(M )OHKHC(m )NaOH( c 448 448 = NaOH + KHC8 H4 O4 = KNaC8 H4 O4 + H2O 1 ： 1 COOH COOK COONa COOK 若稱取鄰苯二甲酸氫鉀若稱取鄰苯二甲酸氫鉀0.4302g，所用，所用 NaOH溶液的體積為溶液的體積為23.36mL，代入上式得：，代入上式得： 平行做三次，取平均值作為平行做三次，取平均值作為NaOH的濃度。的濃度。 )Lmol(09019. 0 1036.232 .204 4302. 0 )NaOH( c 1 - 3 = = 也可用草酸也可用草酸(H2C2O42H2O)標(biāo)定標(biāo)定NaOH

26、溶液溶液， 反應(yīng)如右：反應(yīng)如右：H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O 1 ： 2 )NaOH(V)OH2OCH(M 2)OH2OCH(m )NaOH( c 2422 2422 = )OH2OCH(M 2)OH2OCH(m )NaOH(V)NaOH( c 2422 2422 = 用硼砂用硼砂(Na2B4O710H2O)標(biāo)定標(biāo)定HCl溶液溶液： Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl 1 ： 2 )HCl(V)OH10OBNa(M 2)OH10OBNa(m )HCl( c 2742 2742 = 也可用也可用Na2CO3標(biāo)定標(biāo)定HCl

27、溶液溶液： Na2 CO3 + 2HCl = H2CO3 + 2NaCl 1 ： 2 B. 用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定 用用 N a O H 標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 滴 定 一 定 量 （ 如標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 滴 定 一 定 量 （ 如 25.00mL）HCl溶液，根據(jù)下式可標(biāo)定出溶液，根據(jù)下式可標(biāo)定出HCl 溶液的準(zhǔn)確濃度。溶液的準(zhǔn)確濃度。 NaOH + HCl = NaCl + H2O c(NaOH)V(NaOH) = c(HCl)V(HCl) 用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定時(shí)，要求標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)標(biāo)定時(shí)，要求標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度 要準(zhǔn)確才行。因此，盡量用要準(zhǔn)確才行。因此，盡量用基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)測(cè)定。來(lái)測(cè)

28、定。 （3）標(biāo)定注意事項(xiàng)：）標(biāo)定注意事項(xiàng)： 稱量相對(duì)誤差稱量相對(duì)誤差 0.1%： 用分析天平稱取的重用分析天平稱取的重 量不低于量不低于0.2克。克。 讀數(shù)相對(duì)誤差讀數(shù)相對(duì)誤差 0.1%：被標(biāo)定溶液或所使用被標(biāo)定溶液或所使用 的標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量應(yīng)不小于的標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗量應(yīng)不小于20mL，但不應(yīng)超，但不應(yīng)超 出滴定管的容量，因?yàn)椴僮髟綇?fù)雜，所產(chǎn)生誤差出滴定管的容量，因?yàn)椴僮髟綇?fù)雜，所產(chǎn)生誤差 的機(jī)會(huì)就越多。一般的機(jī)會(huì)就越多。一般2030mL。 結(jié)果相對(duì)誤差結(jié)果相對(duì)誤差 0.2%：標(biāo)定應(yīng)重復(fù)標(biāo)定應(yīng)重復(fù)23次。次。 標(biāo)定好的溶液應(yīng)妥善保存。標(biāo)定好的溶液應(yīng)妥善保存。 （4）對(duì)滴定分析操作的要求對(duì)滴定分

29、析操作的要求: “四準(zhǔn)四準(zhǔn)” 1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度要準(zhǔn)確；標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度要準(zhǔn)確； 2. 稱量和體積測(cè)量要準(zhǔn)確；稱量和體積測(cè)量要準(zhǔn)確； 3. 終點(diǎn)指示要準(zhǔn)確；終點(diǎn)指示要準(zhǔn)確； 4. 分析結(jié)果的計(jì)算要準(zhǔn)確。分析結(jié)果的計(jì)算要準(zhǔn)確。 一一、配制溶液時(shí)濃度的計(jì)算：配制溶液時(shí)濃度的計(jì)算： 1 1. 直接法直接法：( (由固體基準(zhǔn)物質(zhì)配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)由固體基準(zhǔn)物質(zhì)配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)) ) 基準(zhǔn)物質(zhì)的物質(zhì)的量基準(zhǔn)物質(zhì)的物質(zhì)的量 配成溶液時(shí)的物質(zhì)的量配成溶液時(shí)的物質(zhì)的量 mB / MB = cB VB 9.7.4 滴定分析中的計(jì)算：滴定分析中的計(jì)算： 兩類：滴定分析的計(jì)算包括溶液的配制和標(biāo)兩類：滴定分析的計(jì)算包括溶液

30、的配制和標(biāo) 定，以及分析結(jié)果的計(jì)算等。定，以及分析結(jié)果的計(jì)算等。 二、分析結(jié)果的計(jì)算二、分析結(jié)果的計(jì)算 (關(guān)系式法，以物質(zhì)的量為橋梁關(guān)系式法，以物質(zhì)的量為橋梁) 1. 直接滴定法直接滴定法 2. 返滴定法：返滴定法： 3. 置換滴定法：置換滴定法： 4. 間接滴定法間接滴定法 5. c與與Ts、Tx/s的換算的換算 2. 間接法：間接法：（用濃溶液稀釋成標(biāo)準(zhǔn)溶液）（用濃溶液稀釋成標(biāo)準(zhǔn)溶液） c1V1 = c2V2 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示 ： 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度：cB = nB/V，單位：，單位：mol L-1 滴定度滴定度（生產(chǎn)單位的例行分析中常用）（生產(chǎn)單位的例行分析中常

31、用） 每每mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液含有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量（標(biāo)準(zhǔn)溶液含有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量（g），用），用 符號(hào)符號(hào)Ts表示（表示（s表示標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的化學(xué)式表示標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的化學(xué)式）；或每）；或每mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液(滴定劑滴定劑)相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量（相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量（g）或百）或百 分含量，用符號(hào)分含量，用符號(hào)Tx/s表示（表示（x是被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)式是被測(cè)物質(zhì)的化學(xué)式）。）。 單位：?jiǎn)挝唬?g /mL，%/mL c與與Ts、Tx/s的換算的換算 例例：1.000molL -1NaOH溶液的滴定度溶液的滴定度 TNaOH = 1.00040.00/1000 = 0.04000g/mL 若用此溶液滴定若用此溶液滴

32、定HCl溶液：溶液： NaOH + HCl = NaCl + H2O 1 1 = THCl/NaOH = mHCl = 1.00036.46/1000 = 0.03646 g/mL NaOH c 1000 1 NaOH c 1000 1 1 m V m lC H NaOH HCl = 46.36 m HCl 46.36 m HCl 例例：有一有一KMnO4溶液，已知其濃度為溶液，已知其濃度為0.02010molL-1 求其求其 。 44 KMnO/FeKMnO TT和 解解： mL/g005613. 0 1000/585.5502010. 0T 4 KMno/Fe = = 5Fe2+ + Mn

33、O4- - + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O mL/g003176.0 1000/0 .15802010.0T 4 KMnO = = 例：有一例：有一KMnO4溶液，已知其濃度為溶液，已知其濃度為0.02010mol/L， 求其求其 。如果稱取試樣。如果稱取試樣0.2718g， 溶解后將溶解后將Fe3+還原為還原為Fe2+，再用，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 用去用去26.30mL，求試樣中含鐵量，分別以，求試樣中含鐵量，分別以Fe%和和 Fe2O3%表示。表示。 解：解：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O n(F

34、e2+) = 5n(KMnO4) n(Fe2O3) = 2 n(Fe) 4324 KMnO/OFeKMnO/Fe TT和 mL/g005613. 0 1000/585.5502010. 0T 4 KMno/Fe = = )mL/g(008025. 0 85.552 7 .159 005613. 0T 4 32 KMno/ OFe = = %65.77%100 2718. 0 30.26008025. 0 %100 m )KMnO(VT )%OFe(w s 4 KMnO/ OFe 32 4 32 = = = %31.54%100 2718. 0 30.26005613. 0 %100 m )KM

35、nO(VT )%Fe(w s 4KMnO/Fe 4 = = = %65.77 85.552 7 .159 %31.54 )Fe(M2 )OFe(M )%Fe(w)%OFe(w 32 32 = = = 作業(yè)作業(yè)：p374 確定待測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比確定待測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比 是解題的關(guān)鍵是解題的關(guān)鍵 預(yù)習(xí)預(yù)習(xí): 376-397頁(yè)頁(yè) 第第10章章 酸堿滴定法酸堿滴定法 復(fù)習(xí)復(fù)習(xí): 116-133頁(yè)頁(yè) 酸堿溶液中酸堿溶液中pH值的計(jì)算方法值的計(jì)算方法 例：例：有一有一NaOH溶液，其濃度為溶液，其濃度為0.5450molL-1， 取該溶液取該溶液100.0mL，需加水多少毫升才能配制成，需加水多少毫升才能配制成 0.5000molL 1的溶液？ 的溶液？ 解：解： )ml(0.109 5000.0 0.1005450.0 V= = 例：例：計(jì)算計(jì)算0.2015molL-1HCl溶液對(duì)溶液對(duì)Ca(OH)2和和 NaOH的滴定度。的滴定度。 2HClCa(OH)2