第 滴定分析PPT課件

1、2021年11月17日11時(shí)57分第1頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分3.1 3.1 滴定分析概述 概述概述 滴定分析法滴定分析法( (titrimetric determination) ) 用滴定管將標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到待測(cè)物的溶液中，通過指示劑指示滴定終點(diǎn)的到達(dá)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測(cè)組分的含量。 傳統(tǒng)分析方法； 適用于常量分析； 特點(diǎn)：簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、費(fèi)用低；動(dòng)畫第2頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分 基本術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液( standard solution)基準(zhǔn)物基準(zhǔn)物( primary standard )化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)( stoic

2、hiometric point)指示劑指示劑( indicator)滴定曲線滴定曲線( titration curve)滴定滴定終點(diǎn)終點(diǎn)( end point)終點(diǎn)誤差( end point error) 滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定能滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定能恰好重合，存在很小的差別，由此而恰好重合，存在很小的差別，由此而引起的誤差稱為引起的誤差稱為終點(diǎn)誤差。終點(diǎn)誤差。第3頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分3.2 3.2 滴定分析法的分類與滴定反應(yīng)的條件 滴定分析法分類（按照化學(xué)反應(yīng)分類）滴定分析法分類（按照化學(xué)反應(yīng)分類） (1) 酸堿滴定法酸堿滴定法(中和法)： 以質(zhì)子傳遞反應(yīng)

3、為基礎(chǔ)。 H+ B- HB (2) 沉淀滴定法沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)。 Ag+ Cl- AgC1 (3) 配位滴定法配位滴定法（絡(luò)合滴定法）：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)。 M2+ Y4- MY2 - (4) 氧化還原滴定法氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)。 MnO4 - + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O第4頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分按滴定方式分類：按滴定方式分類：(1)(1)直接滴定直接滴定 例: 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。(2)(2)間接滴定間接滴定 例：氧化還原法測(cè)定鈣。(3)(3)返滴定法返滴定法 例：配位滴定法測(cè)定鋁。(4)(4)

4、置換滴定法置換滴定法 例：AlY AlF62- + Y4- ZnY第5頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求1. 反應(yīng)定量完成反應(yīng)定量完成 2. 反應(yīng)速率快反應(yīng)速率快 3. 有比較簡(jiǎn)便的方法確定反應(yīng)終點(diǎn)有比較簡(jiǎn)便的方法確定反應(yīng)終點(diǎn)滿足以上條件可進(jìn)行直接滴定，否則：不滿足（1）時(shí)：采用間接法，如碘量法；不滿足（2）時(shí)：采用反滴定法,如配位滴定法測(cè)定鋁；不滿足（3）時(shí)：采用其他方法，如電位滴定。第6頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分3.3 3.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液 直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液可用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)，應(yīng)具備的條件：可用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)

5、溶液的物質(zhì)，應(yīng)具備的條件： 1. 物質(zhì)必須具有足夠的純度，即含量物質(zhì)必須具有足夠的純度，即含量99.9%； 2. 物質(zhì)的組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合；物質(zhì)的組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合； 3. 穩(wěn)定。穩(wěn)定。第7頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分2. 2. 標(biāo)定標(biāo)定 準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物， 溶解后，滴定。間接配制（步驟）1. 1. 配制溶液配制溶液 配制成近似所需濃度的溶液。3. 3. 確定濃度確定濃度 由基準(zhǔn)物質(zhì)量和滴定液體積計(jì)算之。第8頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分基準(zhǔn)物應(yīng)滿足的條件：基準(zhǔn)物應(yīng)滿足的條件：(1) 反應(yīng)定量完成反應(yīng)定量完成 (2) 反應(yīng)速率快反應(yīng)速率快 (3) 有比較

6、簡(jiǎn)便的方法確定反應(yīng)終點(diǎn)有比較簡(jiǎn)便的方法確定反應(yīng)終點(diǎn)(4) 具有較大的摩爾質(zhì)量具有較大的摩爾質(zhì)量 為什么？為什么？標(biāo)定 NaOH：采用：鄰苯二甲酸氫鉀？草酸？第9頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分3.4 3.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法1. 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度（簡(jiǎn)稱濃度） 單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量（nB）。VncBBV ：溶液的體積。應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子或他們的組合。單位為 molL-1。第10頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分2.2.滴定度滴定度 與每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)拇郎y(cè)組分的質(zhì)量。 表示法表示法：T待測(cè)物/滴定劑 單位：g mL-1 例：測(cè)定

7、鐵含量的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，其濃度表示：4Fe/KMnOT或432/KMnOOFeT表示：l mL KMnO4 溶液相當(dāng)于0.005682 g 鐵， 1 mL 的 KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液能把 0.005682 g Fe2+ Fe3+。適用于工業(yè)生產(chǎn)中批量分析： m(Fe) T V。若:00568204Fe/KMnO.T第11頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分例題：求求 0.1000 molL-1 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì) H2C2O4 的滴定度。解解：NaOH 與 H2C2O4 的反應(yīng)為： H2C2O4 + 2 NaOH Na2C2O4 + 2H2O11 -1 -OCHNaOH/NaOH

8、OCHmLg00450201000molg0490Lmol10000211000422422.McbaT第12頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分濃度 c 與滴定度 T 之間關(guān)系 aA + bB = cC + dD A 為被測(cè)組分，為被測(cè)組分，B 為標(biāo)準(zhǔn)溶液；為標(biāo)準(zhǔn)溶液； 若以VB為反應(yīng)完成時(shí)標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗的體積(mL)，mA和MA分別代表物質(zhì) A 的質(zhì)量(g)和摩爾質(zhì)量。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到計(jì)量點(diǎn)時(shí)：當(dāng)反應(yīng)達(dá)到計(jì)量點(diǎn)時(shí)：由滴定度定義 TA/B= mA/VB，得：aMmbVcAABB10001000ABBAbMcaVm1000ABA/BMcbaT第13頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57

9、分3.5 3.5 滴定分析結(jié)果的計(jì)算 被測(cè)組分的物質(zhì)的量 nA與滴定劑 nB 的關(guān)系 1. 直接滴定直接滴定 測(cè)組分A與滴定劑 B 間的反應(yīng)為： a A + bB = c C + d D化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)：a mol A 恰好與 b mol B 作用完全 nA nB a bBAnbanABnabn2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3nHCl = 2 nNa2CO3第14頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分稱取基準(zhǔn)物或試樣質(zhì)量 (mB)標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液 A 時(shí):（1）確定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度BBBAAMmbanbaVc（2）確定稱取基準(zhǔn)物或試樣量范圍 滴定液體積一般為 2025 m

10、L左右,濃度約 0.1 molL-1 （3）估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積 VABBABA1MmVbanbac第15頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分若被測(cè)物為溶液時(shí)：BBAAVcbaVc用已知濃度的 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定 H2SO4 溶液濃度： H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2ONaOHNaOHSOHSOH4242VcVc214242SOHNaOHNaOHSOHVVcc2ABBAVVcbac第16頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分2. 間接法滴定間接法滴定 涉及到兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)，從總的反應(yīng)中找出實(shí)際參加反應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量之間關(guān)系。例：以例：以 KBrO

11、3 為基準(zhǔn)物標(biāo)定為基準(zhǔn)物標(biāo)定 Na2S2O3 溶液的濃度。溶液的濃度。 BrO3- + 6I-+ 6H+ 3I2 + 3H2O + Br- （1） I2+ 2 S2O3 2- 2I- + S4O6 2- （2）3322KBrOOSNann6 例：用例：用KMnO4法滴定法滴定Ca2+。2MnO42H42OC2COOHCOCaCCa242244KMnOaCnn25第17頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分 稱取試樣的質(zhì)量 G，測(cè)得被測(cè)組分的質(zhì)量為 GA，則被測(cè)組分在試樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù) mA為：GGmAA滴定劑的濃度 cB、消耗體積 VB 。反應(yīng)的摩爾比 a bABBAMVcbaGBBBA

12、VcbanbanAAAMGn%GMVcbam100ABBA(通式)第18頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分 計(jì)算示例計(jì)算示例例例7：選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物，標(biāo)定：選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物，標(biāo)定0.l molL-1 NaOH溶溶液的準(zhǔn)確濃度。應(yīng)稱取基準(zhǔn)物多少克？如改用草酸液的準(zhǔn)確濃度。應(yīng)稱取基準(zhǔn)物多少克？如改用草酸(H2C2O42H2O)作基準(zhǔn)物，應(yīng)稱取多少克？作基準(zhǔn)物，應(yīng)稱取多少克？解：以鄰苯二甲酸氫鉀（解：以鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）作基準(zhǔn)物時(shí)：作基準(zhǔn)物時(shí)： KHC8H4O4 + OH- KC8H4O4- + H2O nNaOH = n KHC8H4O4 m KHC

13、8H4O4 = n KHC8H4O4 M KHC8H4O4 = nNaOH M KHC8H4O4 = cNaOH VNaOH M KHC8H4O4 = 0.l molL-12510-3 L204.2 gmol-1 0.5 g第19頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分以H2C2O42H2O作基準(zhǔn)物:nNaOH = 2 nH2C2O42H2Om H2C2O42H2O = n H2C2O42H2O M H2C2O42H2O221O2HOCHNaOHNaOHO2HOCHNaOH24222422MVcMn = 0.l molL-12510-3L121.6 gmol-1 1/2 0.16 g由此

14、可見，采用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物可減少稱量上的相對(duì)誤差。第20頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分例8： 測(cè)定工業(yè)純堿中測(cè)定工業(yè)純堿中Na2CO3的含量時(shí)，稱取的含量時(shí)，稱取0.2457g試樣，用試樣，用0.2071 molL-1的的HCI標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以甲基橙指示終點(diǎn)，用去標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以甲基橙指示終點(diǎn)，用去 H CI標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液21.45mL。求純堿中求純堿中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解解: 此滴定反應(yīng)是：此滴定反應(yīng)是： 2HCl+ Na2CO3 = 2NaCl+ H2CO3GMVcGMnGMnGmmNaHHNaHClNaNaNaCONa212132%.82959

15、5820g24570molg0106L104521Lmol2071021131第21頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分例9： 有一有一KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為0.02010 molL-1，求其求其 TFe / KMnO4和和TFe2O3 / KMnO4 。如果稱取試樣。如果稱取試樣0.2718g，溶解后將溶液中的溶解后將溶液中的Fe3+還原成還原成Fe2+，然后用然后用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用去用去26.30mL,求求試樣中試樣中Fe、Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解；解； 5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ +

16、4H2OnFe = (5/1) n KMnO4 nFe2O3 = (5/2) n KMnO4第22頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分1 -FeKMnOFe/KMnOmL0.005613g100085550201001510001544.McT1 -OFeKMnO/KMnOOFemLg 0.0080251000159.702010025100025324432.McT54.31%0.2718g26.30mLmLg0056130-1KMnOFe/KMnOFe44.GVTm77.65%0.2718g26.30mLmLg00802501 -KMnO/KMnOOFeOFe443232.GVTm第23頁/共26頁2021年11月17日11時(shí)57分思 考 題1.什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些？2.能用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須符合哪些條件？3.什么是化學(xué)計(jì)量點(diǎn)？什么是終點(diǎn)？4.下列物質(zhì)中哪些可以用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液？哪些只能用間接法配制？H2SO4, KOH,KMnO4, K2Cr2O7, KIO3, Na2S2O35H2O5.表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的方法有幾種？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？6.基準(zhǔn)物條件之一是要具有較大的摩爾質(zhì)量，如何理