分析化學(xué)3滴定分析概述

1、1第三章 滴定分析法3-1 3-1 滴定分析概述滴定分析概述3-2 3-2 滴定分析法的分類及滴定分析法的分類及 滴定反應(yīng)的條件滴定反應(yīng)的條件3-3 3-3 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 3-4 3-4 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示3-5 3-5 滴滴定分析定分析結(jié)果的計(jì)算結(jié)果的計(jì)算234 滴定分析法滴定分析法/容量分析法容量分析法二、幾種常用的術(shù)語二、幾種常用的術(shù)語1、滴定、滴定 titration2、滴定劑、滴定劑 53、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）sp, stoichiometric point4、滴定終點(diǎn)、滴定終點(diǎn) ep, end point5、終點(diǎn)誤差、終點(diǎn)誤差/滴定誤差滴

2、定誤差 Et6一一. .滴定分析法的分類和特點(diǎn)滴定分析法的分類和特點(diǎn) 1 1. . 分類分類 a a 酸堿滴定法酸堿滴定法 b b 絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法 c c 氧化還原滴定法氧化還原滴定法 d d 沉淀滴定法沉淀滴定法 2. 2. 方法特點(diǎn)方法特點(diǎn): :簡便、快速、測定很多元素、簡便、快速、測定很多元素、在常量分析中準(zhǔn)確度高而作為標(biāo)準(zhǔn)方法使用。在常量分析中準(zhǔn)確度高而作為標(biāo)準(zhǔn)方法使用。一般情況下，其滴定的一般情況下，其滴定的相對誤差在相對誤差在0.1%0.1%左右左右。所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實(shí)用所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實(shí)用價(jià)值。價(jià)值。7二、滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求二、滴定

3、分析對化學(xué)反應(yīng)的要求1、 反應(yīng)反應(yīng)定量定量完成：無副反應(yīng)完成：無副反應(yīng) 有確定計(jì)量關(guān)系有確定計(jì)量關(guān)系2、反應(yīng)、反應(yīng)完全完全：反應(yīng)完全程度達(dá)：反應(yīng)完全程度達(dá)99.9以上以上3、反應(yīng)、反應(yīng)迅速迅速 4、有比較、有比較簡便簡便的方法的方法確定確定反應(yīng)反應(yīng)終點(diǎn)終點(diǎn)81、直接滴定直接滴定: 滿足上述滴定條件的反應(yīng)滿足上述滴定條件的反應(yīng) 例例: 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。2、返滴定法返滴定法：反應(yīng)慢或被測物是固體：反應(yīng)慢或被測物是固體 例：配位滴定法測定鋁。例：配位滴定法測定鋁。3、置換滴定法置換滴定法：無定量關(guān)系或伴有副反：無定量關(guān)系或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)應(yīng)的反應(yīng) 例：例：Na2S2O3的測定的測定4、間

4、接滴定間接滴定：不能與滴定劑直接起反應(yīng)：不能與滴定劑直接起反應(yīng) 的物質(zhì)的物質(zhì) 例：氧化還原法測定鈣。例：氧化還原法測定鈣。910 1 1、條件、條件: :性質(zhì)穩(wěn)定。性質(zhì)穩(wěn)定。例如加熱干燥時(shí)不分解，稱量時(shí)不吸濕，例如加熱干燥時(shí)不分解，稱量時(shí)不吸濕，不吸收空氣中的不吸收空氣中的COCO2 2，不被空氣氧化等。，不被空氣氧化等。（2 2）純度較高純度較高( (一般要求純度在一般要求純度在99.9%99.9%以上以上) )，雜質(zhì)含量，雜質(zhì)含量少到可以忽略少到可以忽略(0.01-0.02%)(0.01-0.02%)。（3 3）實(shí)際組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。實(shí)際組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。若含結(jié)晶水時(shí)，如若含結(jié)

5、晶水時(shí)，如硼砂硼砂NaNa2 2B B4 4O O7 710H10H2 2O O，其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式符合。其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式符合。（4 4）試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量。因?yàn)槟栙|(zhì)量越大，因?yàn)槟栙|(zhì)量越大，稱取的量就越多，稱量誤差就可相應(yīng)的減少。稱取的量就越多，稱量誤差就可相應(yīng)的減少。 凡是符含上述條件的物質(zhì)，在分析化學(xué)上稱凡是符含上述條件的物質(zhì)，在分析化學(xué)上稱為為“基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)”或稱或稱“基準(zhǔn)試劑基準(zhǔn)試劑”。凡是基準(zhǔn)試。凡是基準(zhǔn)試劑，都可以用來直接配成標(biāo)準(zhǔn)溶液劑，都可以用來直接配成標(biāo)準(zhǔn)溶液。112 2、基準(zhǔn)物的選擇、基準(zhǔn)物的選擇標(biāo)定標(biāo)定HClHCl

6、時(shí)時(shí)，選用哪一種基準(zhǔn)物更合適選用哪一種基準(zhǔn)物更合適？硼砂硼砂 Na2B4O710H2O M=381.4 g mol-1 無水無水碳酸鈉碳酸鈉 Na2CO3 M=106.0 g mol-1 酸堿滴定中酸堿滴定中，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度通常為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度通常為0.10.1molmolL L-1-1，根據(jù)，根據(jù)滴定劑消耗體積滴定劑消耗體積在在 2030 mL 之間之間，由此數(shù)據(jù)可計(jì)算稱由此數(shù)據(jù)可計(jì)算稱取試樣量的上限和下限。取試樣量的上限和下限。 = (1/2)0.1(2030)10-3106.0 = 0.110.16g32CONamO10HOBNa2742m= (1/2)0.1(2030)10-3381.4

7、= 0.380.57g 所以所以，選用硼砂選用硼砂 Na2B4O710H2O作基準(zhǔn)物更合適作基準(zhǔn)物更合適，可可減小稱量的相對誤差減小稱量的相對誤差。123、常用的基準(zhǔn)物有常用的基準(zhǔn)物有：標(biāo)定標(biāo)定HCl： Na2CO3； Na2B4O7 10H2O(硼砂硼砂)；標(biāo)定標(biāo)定NaOH：KHC8H4O4 , (KHP，鄰苯二甲酸氫鉀，鄰苯二甲酸氫鉀）；）； H2C2O4 2H2O； 13（二）（二）間接配制法（步驟）間接配制法（步驟） 1 1）. .配制溶液（配制溶液（粗配粗配）：）：配制成近似所需濃度的溶液。配制成近似所需濃度的溶液。 2 2）. .標(biāo)定標(biāo)定：standardization 用基準(zhǔn)物或

8、另一種已知濃用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定其準(zhǔn)度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定其準(zhǔn)確濃度。確定濃度的操作，確濃度。確定濃度的操作， 稱為標(biāo)定。稱為標(biāo)定。14 標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法有二：標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法有二：1 1、用基準(zhǔn)物質(zhì)直接標(biāo)定用基準(zhǔn)物質(zhì)直接標(biāo)定。15（1 1） 配制溶液配制溶液 配制成近似所需濃度的配制成近似所需濃度的溶液。溶液。（2 2） 標(biāo)定標(biāo)定 準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物，準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物， 溶解后，滴定。溶解后，滴定。（3 3） 確定濃度確定濃度 由基準(zhǔn)物質(zhì)量和由基準(zhǔn)物質(zhì)量和 滴定液體積計(jì)算之滴定液體積計(jì)算之。16 2 2、與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較 準(zhǔn)確吸取一定量的待標(biāo)定溶液，用巳知準(zhǔn)

9、確準(zhǔn)確吸取一定量的待標(biāo)定溶液，用巳知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；或者準(zhǔn)確吸取一定量的已濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；或者準(zhǔn)確吸取一定量的已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用待標(biāo)定溶液滴定。根知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用待標(biāo)定溶液滴定。根據(jù)兩種溶液所消耗的毫升數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，據(jù)兩種溶液所消耗的毫升數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，就可計(jì)算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度。這種用標(biāo)準(zhǔn)就可計(jì)算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度。這種用標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定待標(biāo)定溶液準(zhǔn)確濃度的操作過程稱為溶液來測定待標(biāo)定溶液準(zhǔn)確濃度的操作過程稱為“比較比較”。顯然，這種方法不及直接標(biāo)定的方法。顯然，這種方法不及直接標(biāo)定的方法好，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不準(zhǔn)確就會(huì)直按影響待好，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)溶液的

10、濃度不準(zhǔn)確就會(huì)直按影響待標(biāo)定溶液濃度的準(zhǔn)確性。因此，標(biāo)定溶液濃度的準(zhǔn)確性。因此，標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采用直接標(biāo)定法。用直接標(biāo)定法。 171. 1. 一般要求應(yīng)平行測定一般要求應(yīng)平行測定3 34 4次，至少次，至少2 23 3次次，相對偏差要求不大于，相對偏差要求不大于0.20.2。 2. 2. 為了減小測量誤差，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不為了減小測量誤差，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少；滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積也不應(yīng)太小。應(yīng)太少；滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積也不應(yīng)太小。 3. 3. 配制和標(biāo)定溶液時(shí)用的量器配制和標(biāo)定溶液時(shí)用的量器( (如滴定管、如滴定管、移液管和容量瓶等移液管和容量瓶等) )，必要時(shí)需進(jìn)

11、行校正。，必要時(shí)需進(jìn)行校正。 4. 4. 標(biāo)定后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)妥善保存。標(biāo)定后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)妥善保存。18：單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。注意基本單元的選取注意基本單元的選取VncBBcB 單位：molL-119物質(zhì)物質(zhì)B的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量n(B)與與基本單元基本單元的選擇有關(guān)。的選擇有關(guān)?；締卧夯締卧?可以是可以是分子分子、原子原子、離子離子、電子電子以及以及其他其他粒子粒子或這些或這些粒子的特定組合粒子的特定組合。 特定組合可以是已知客觀存在的，也可以特定組合可以是已知客觀存在的，也可以是根據(jù)需要擬

12、定的獨(dú)立單元或非整數(shù)粒子的組是根據(jù)需要擬定的獨(dú)立單元或非整數(shù)粒子的組合。合。202、基本單元的選取n（1）酸堿反應(yīng)以轉(zhuǎn)移一個(gè)質(zhì)子為基本）酸堿反應(yīng)以轉(zhuǎn)移一個(gè)質(zhì)子為基本單元單元n（2）氧化還原反應(yīng)以轉(zhuǎn)移一個(gè)電子為）氧化還原反應(yīng)以轉(zhuǎn)移一個(gè)電子為基本單元基本單元21：每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)谋粶y組分的質(zhì)量分的質(zhì)量表示法：表示法：單位單位：g gmLmL-1-1BABAVmTT滴定劑待測物22n例：例：用用0.02718mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鐵含量的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測定鐵含量，其濃度用滴定度表示為：，其濃度用滴定度表示為： T Fe/KMnO4 = 0.007590 g/

13、mL 即：表示即：表示1mL KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測定時(shí)，根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)克鐵。測定時(shí)，根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可方便快速確定試樣中鐵的含量準(zhǔn)溶液體積可方便快速確定試樣中鐵的含量： m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4 23baT TA/BA/B= = c cB B MA A 1010-3-33AA/BB10abMTc24例：計(jì)算0.020mol/LK2Cr2O7溶液對Fe2+和Fe2O3的滴定度25滴定劑與被測物之間的反應(yīng)式為滴定劑與被測物之間的反應(yīng)式為： a A + b B c C + d D a A + b B c C +

14、d D 當(dāng)?shù)味ǖ交瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)當(dāng)?shù)味ǖ交瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，a a摩爾被測物摩爾被測物A A與與b b摩爾摩爾滴定劑滴定劑B B作用完全則作用完全則：n nA A：n nB B=a=a：b b 故故 1.1.若待測物若待測物A A為液體為液體，滴定劑滴定劑B B為液體為液體，即即，則則: :BBAAbaVcVc262.2.若待測物若待測物A A為固體為固體，滴定劑滴定劑B B為液體為液體，即即，則則: :BBAAbaVcMmABBAbaMVcm或或27m mA A = = cB BVB BMA Aba%100baSABBxmMVcw 式中wx為質(zhì)量分?jǐn)?shù)，ms為試樣質(zhì)量。%100SAxmmw2829n稱取

15、稱取0.1500gNa2C2O4基準(zhǔn)物，溶解基準(zhǔn)物，溶解后在強(qiáng)酸溶液中用后在強(qiáng)酸溶液中用KMnO4滴定，用滴定，用去去20.00mL，計(jì)算該溶液的濃度。，計(jì)算該溶液的濃度。30例：n稱取制造油漆的填料紅丹（稱取制造油漆的填料紅丹（Pb3O4）0.1000g用用鹽酸溶解，在熱時(shí)加入鹽酸溶解，在熱時(shí)加入K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液析出標(biāo)準(zhǔn)溶液析出PbCrO4沉淀。冷卻、過濾，沉淀用鹽酸溶解沉淀。冷卻、過濾，沉淀用鹽酸溶解后，加入過量后，加入過量KI，用，用0.1000的的mol/LNa2S2O3溶液溶液13.00mL，計(jì)算試樣中，計(jì)算試樣中Pb3O4的含量。的含量。（已知（已知MPb3O4685.6）n 答案：答案：99.0331n下列情況將對分析結(jié)果產(chǎn)生何種影響，請選下列情況將對分析結(jié)果產(chǎn)生何種影響，請選擇：擇： A. 正誤差（偏高）；正誤差（偏高）； B.負(fù)誤差（偏低）；負(fù)誤差（偏低）； C. 無影響；無影響； D.結(jié)果混亂結(jié)果混亂1、標(biāo)定、標(biāo)定HCl溶液濃度時(shí)，使用的基準(zhǔn)物溶液濃度時(shí)，使用的基準(zhǔn)物Na2CO3中含有少量中含有少量NaHCO3。2、加熱使基準(zhǔn)物溶解后，溶液未經(jīng)冷卻即轉(zhuǎn)、加熱使基準(zhǔn)物溶解后，溶液未經(jīng)冷卻即轉(zhuǎn)移