第五章 化學平衡與滴定分析法概論

1、5.1 定量分析的步驟和要求定量分析的步驟和要求5.2 分析化學中的溶液平衡分析化學中的溶液平衡化學反應(yīng)平衡常數(shù)化學反應(yīng)平衡常數(shù)1.活度平衡常數(shù)活度平衡常數(shù)ma + nb pc2.離子活度與濃度的關(guān)系離子活度與濃度的關(guān)系離子活度：離子在溶液中表現(xiàn)出來的有效濃度。離子活度：離子在溶液中表現(xiàn)出來的有效濃度。稀溶液中：稀溶液中：3.離子強度與活度系數(shù)離子強度與活度系數(shù)離子強度綜合影響活度系數(shù)的因素離子強度綜合影響活度系數(shù)的因素4.活度常數(shù)與濃度常數(shù)的關(guān)系活度常數(shù)與濃度常數(shù)的關(guān)系5.3 滴定分析法概述滴定分析法概述滴定分析法滴定分析法 使用滴定管將一種使用滴定管將一種已知其已知其準確濃度的試劑溶液準確

2、濃度的試劑溶液（即標準（即標準溶液）溶液）滴加到被測物質(zhì)的溶液滴加到被測物質(zhì)的溶液中中,直到化學反應(yīng)完全時為止；直到化學反應(yīng)完全時為止；然后根據(jù)所用的標準溶液的體然后根據(jù)所用的標準溶液的體積和濃度求得被測組分含量的積和濃度求得被測組分含量的方法。方法。 將被測定物質(zhì)的溶液置于一將被測定物質(zhì)的溶液置于一定的容器中，并加入定的容器中，并加入少量少量適當?shù)闹甘緞?，適當?shù)闹甘緞?，然后用一種標準溶液通過滴定管然后用一種標準溶液通過滴定管逐滴加入逐滴加入到容器里的操作。到容器里的操作?；拘g(shù)語基本術(shù)語3. 滴滴 定定 ： 1. .標準溶液標準溶液：已知準確濃度的試劑溶液。已知準確濃度的試劑溶液。 2. .

3、滴定劑滴定劑：滴定分析中所使用的標準溶液滴定分析中所使用的標準溶液5. 滴定終點滴定終點(end point) 滴定過程中，指示劑的顏色等發(fā)生突變，滴定過程中，指示劑的顏色等發(fā)生突變，停止滴定時。停止滴定時。6. 滴定誤差滴定誤差(titration error ) 滴定終點與化學計量點不一定恰好符合，滴定終點與化學計量點不一定恰好符合，它們之間存在差別，由此造成的分析誤差。它們之間存在差別，由此造成的分析誤差。 當加入的標準溶液與被測定物質(zhì)的物質(zhì)的當加入的標準溶液與被測定物質(zhì)的物質(zhì)的量恰好符合化學反應(yīng)方程式所確定的化學量恰好符合化學反應(yīng)方程式所確定的化學計量關(guān)系時，稱反應(yīng)到達化學計量點。計量

4、關(guān)系時，稱反應(yīng)到達化學計量點。4. 化學計量點化學計量點(stoichiometric point)一、滴定分析法的特點和分類一、滴定分析法的特點和分類 適合組分含量在適合組分含量在1以上各物質(zhì)的測定；以上各物質(zhì)的測定； 準確度高，相對誤差在準確度高，相對誤差在0.2%； 操作簡便、快速，用途廣泛。操作簡便、快速，用途廣泛。（一）滴定分析的特點（一）滴定分析的特點滴滴定定分分析析法法溶劑溶劑水溶劑水溶劑滴滴 定定非水滴定非水滴定反應(yīng)反應(yīng)類型類型酸堿滴定酸堿滴定配位滴定配位滴定沉淀滴定沉淀滴定氧化還原滴定氧化還原滴定（二）滴定分析的分類（二）滴定分析的分類二、對滴定反應(yīng)的要求二、對滴定反應(yīng)的要求

5、 反應(yīng)必須定量完成，通常要求在反應(yīng)必須定量完成，通常要求在 99.9以上；以上； 反應(yīng)速度快；反應(yīng)速度快； 有簡便、可靠確定終點的方法。有簡便、可靠確定終點的方法。三、滴定方式三、滴定方式1. 直接滴定法直接滴定法（涉及一個反應(yīng)）（涉及一個反應(yīng)） 凡是符合上述三個條件可采用。凡是符合上述三個條件可采用。2. 返滴定法返滴定法(或回滴定法或回滴定法) 反應(yīng)速度慢、難溶于水的固體試反應(yīng)速度慢、難溶于水的固體試樣或缺乏合適的檢測終點的方法；樣或缺乏合適的檢測終點的方法； 過過 程：先向被測物質(zhì)中加入準確程：先向被測物質(zhì)中加入準確體積過量的標準溶液，待與被測物質(zhì)體積過量的標準溶液，待與被測物質(zhì)完全反應(yīng)

6、后，再用另一種滴定劑滴定完全反應(yīng)后，再用另一種滴定劑滴定剩余的標準溶液。剩余的標準溶液。例如：用edta滴定al3+，由于反應(yīng)速度慢，不能用直接滴定al3+一定過量的一定過量的edta剩余剩余edtazn2標準溶液標準溶液2znedtaedtaedtaalcvcvcvcvn)()()()(,，總剩，總3. 置換滴定法置換滴定法 滴定劑與被測物質(zhì)不反應(yīng)或沒有確滴定劑與被測物質(zhì)不反應(yīng)或沒有確定的計量關(guān)系。定的計量關(guān)系。272ocr232os無確定的化學無確定的化學 計計 量量 關(guān)關(guān) 系系kiohcrhiocr23272721463i2iosso22226423i223227261osocr4. 間

7、接滴定法間接滴定法 滴定劑不與被測物質(zhì)直接反應(yīng)。滴定劑不與被測物質(zhì)直接反應(yīng)。2ca4kmno242occac2o4酸化酸化h2c2o45.4 標準溶液濃度的表示方法標準溶液濃度的表示方法1. 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度(mol/l)單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量vnc （1）物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度(mol/l)假設(shè)物質(zhì)的質(zhì)量為假設(shè)物質(zhì)的質(zhì)量為m，摩爾質(zhì)量為，摩爾質(zhì)量為mmmn （2）物質(zhì)的量與質(zhì)量的關(guān)系物質(zhì)的量與質(zhì)量的關(guān)系cvmm 當溶液稀釋或增濃時，溶液中溶質(zhì)的當溶液稀釋或增濃時，溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量沒有改變，只是濃度和體積發(fā)生物質(zhì)的量沒有改變，只是濃度和體

8、積發(fā)生了變化。了變化。（3）溶液稀釋或增濃時濃度的計算溶液稀釋或增濃時濃度的計算2211vcvcc1、v1和和c2、v2分別為濃溶液和稀溶分別為濃溶液和稀溶液的濃度和體積。液的濃度和體積。2. 滴定度滴定度 每毫升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量每毫升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量 記為記為21/mmtm1為標準溶液的分子式；為標準溶液的分子式；m2為被測物質(zhì)的分子式為被測物質(zhì)的分子式例如：例如：mlgtnaohsoh/04000. 0/42 表示表示每毫升每毫升h2so4標準溶液恰好能標準溶液恰好能與與0.04000gnaoh完全反應(yīng)。完全反應(yīng)。 假設(shè)滴定某燒堿試樣用去此假設(shè)滴定某燒堿試樣用去此h

9、2so4標準溶液標準溶液22.00ml，則此試樣中則此試樣中naoh的質(zhì)量為：的質(zhì)量為：gmlgmltvmnaohsohsohnaoh8800. 0/0400. 000.22/4242一、基準物質(zhì)一、基準物質(zhì)純度要高；純度要高；實際組成與化學式完全相符；實際組成與化學式完全相符；空氣中要穩(wěn)定；空氣中要穩(wěn)定； 最好具有較大的摩爾質(zhì)量。最好具有較大的摩爾質(zhì)量。5.5 基準物質(zhì)基準物質(zhì)與與標準溶液標準溶液1、基準物質(zhì)的條件、基準物質(zhì)的條件2、常用的基準物質(zhì)、常用的基準物質(zhì)二、標準溶液的配制二、標準溶液的配制 所謂標準溶液，就是指已所謂標準溶液，就是指已知準確濃度的溶液。在滴定分知準確濃度的溶液。在滴

10、定分析中，不論采取何種滴定方法析中，不論采取何種滴定方法，都離不開標準溶液，否則就，都離不開標準溶液，否則就無法計算分析結(jié)果。無法計算分析結(jié)果。1. 直接配制法直接配制法(1) 準確稱取一定質(zhì)準確稱取一定質(zhì)量的物質(zhì)量的物質(zhì)溶解溶解定定量轉(zhuǎn)移至容量瓶中量轉(zhuǎn)移至容量瓶中定容定容2. 間接配制法間接配制法(步驟步驟)： 配制溶液配制溶液 配制成近似濃度的溶液配制成近似濃度的溶液( (待標液待標液) )三三. 標準溶液的標定標準溶液的標定1.用基準物質(zhì)標定用基準物質(zhì)標定 用用基準物質(zhì)基準物質(zhì)來確定待標液的濃來確定待標液的濃度稱為度稱為標定標定 平行測定平行測定34次，次，s0.22.用標準溶液比較用標

11、準溶液比較 用另一種已知濃度的用另一種已知濃度的標準溶液標準溶液來確定待標液的濃度稱為來確定待標液的濃度稱為比較比較。三三. 標準溶液的標定標準溶液的標定錐形瓶錐形瓶 酸式滴定管酸式滴定管燒杯燒杯容容 量量 儀儀 器器5.6 滴定分析的計算滴定分析的計算一、滴定分析計算基礎(chǔ)一、滴定分析計算基礎(chǔ)滴定分析中，當兩反應(yīng)物質(zhì)作用完全達到計量點滴定分析中，當兩反應(yīng)物質(zhì)作用完全達到計量點時，兩者物質(zhì)的量之間的關(guān)系應(yīng)符合其化學反應(yīng)時，兩者物質(zhì)的量之間的關(guān)系應(yīng)符合其化學反應(yīng)式中所表示的化學計量關(guān)系。式中所表示的化學計量關(guān)系。tt + a abb+cc滴定劑滴定劑 待測物待測物nt： na=t：aatnatn1. 若待測溶液體積為若待測溶液體積為va，濃度為，濃度為ca,滴滴定反應(yīng)達到化學計量點時，用去濃度定反應(yīng)達到化學計量點時，用去濃度為為ct的滴定體積為的滴定體積為vt.ttaavctavc2. 若待測物質(zhì)若待測物質(zhì)a是固體，制成溶液滴是固體，制成溶液滴定達到計量點時，用去的滴定劑濃度定達到計量點時，用去的滴定劑濃度為為ct，體積為，體積為vt.aattmmatvc 適用于用基準物質(zhì)標定待溶液，用滴適用于用基準物質(zhì)標定待溶液，用滴定劑滴定待測物質(zhì)等的計算定劑滴定待測物質(zhì)等的計算.3.