物理,化學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)實(shí)驗(yàn)課件4113滴定分析法概論

1、第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-1 第四章 滴定分析法概論4-1 滴定分析法簡(jiǎn)介 一、滴定分析法的過(guò)程和方法特點(diǎn) 滴定分析法是化學(xué)分析法中的重要分析方法之一。將一種已知其準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到化學(xué)反應(yīng)完全時(shí)為止，然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積可以求得被測(cè)組分的含量，這種方法稱為滴定分析法(或稱容量分析法)。 1第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-2 我們?cè)谟玫味ǚ治龇ㄟM(jìn)行定量分析時(shí)，是將被測(cè)定物質(zhì)的溶液置于一定的容器通常為錐形瓶中，并加入少量適當(dāng)?shù)闹甘緞缓笥靡环N標(biāo)準(zhǔn)溶液通過(guò)滴定管逐滴地加到容器里。這樣的操作過(guò)程稱為“滴定”。當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)

2、溶液與被測(cè)定的物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí)，也就是兩者的物質(zhì)的量正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí)，稱反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（亦稱計(jì)量點(diǎn)以sp表示）。計(jì)量點(diǎn)一般根據(jù)指示劑的變色來(lái)確定。實(shí)際上滴定是進(jìn)行到溶液里的指示劑變色時(shí)停止的，停止滴定這一點(diǎn)稱為“滴定終點(diǎn)”或簡(jiǎn)稱“終點(diǎn)” 。指示劑并不一定正好在計(jì)量點(diǎn)時(shí)變色。2第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-3 滴定終點(diǎn)與計(jì)量點(diǎn)不一定恰好相符，它們之間存在著一個(gè)很小的差別，由此而造成的分析誤差稱為“滴定誤差”也叫“終點(diǎn)誤差”以Et表示。 滴定誤差的大小，決定于滴定反應(yīng)和指示劑的性能及用量。因此，必須選擇適當(dāng)?shù)闹甘緞┎拍苁沟味ǖ慕K點(diǎn)盡可能地接近計(jì)量點(diǎn)。 滴定

3、分析法是定量分析中的重要方法之一，此種方法適于百分含量在1以上各物質(zhì)的測(cè)定，有時(shí)也可以測(cè)定微量組分；該方法的特點(diǎn)是：快速、準(zhǔn)確、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、操做方便、價(jià)廉，可適用于多種化學(xué)反應(yīng)類型的測(cè)定；分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，一般情況下，其滴定的相對(duì)誤差在0.1%左右。所以該方法在生產(chǎn)和科研上具有很高的實(shí)用價(jià)值。3第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-4二、滴定分析法對(duì)滴定反應(yīng)的要求 (一)反應(yīng)要完全：被測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的反應(yīng)要按一定的化學(xué)方程式進(jìn)行，而且反應(yīng)必須接近完全(通常要求達(dá)到99.9%以上)。這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。 (二)反應(yīng)速度要快：滴定反應(yīng)要求在瞬間完成，對(duì)于速度較慢的反應(yīng)，有時(shí)可通過(guò)加熱

4、或加入催化劑等辦法來(lái)加快反應(yīng)速度。 (三)要有簡(jiǎn)便可靠的方法確定滴定的終點(diǎn)。 4第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-5三、滴定方式 (一) 直接滴定法 凡符合上述條件的反應(yīng)，就可以直接采用標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)試樣溶液進(jìn)行滴定，這稱為直接滴定。 (二) 返滴定法 先加入一定，且過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液，待其與被測(cè)物質(zhì)反應(yīng)完全后，再用另一種滴定劑滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液，從而計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的量，因此返滴定法又稱剩余量滴定法。 4-2 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法 5第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-6 所謂標(biāo)準(zhǔn)溶液，就是指已知準(zhǔn)確濃度的溶液。在滴定分析中，不論采取何種滴定方法，都離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)溶液，否則就無(wú)法計(jì)算分析結(jié)果。一

5、、物質(zhì)的量濃度 物質(zhì)的量濃度，是指體積溶液所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，以符號(hào)cB表示,即 cB=nB/V 式中：V表示溶液的體積；nB為溶液中溶質(zhì)B的物質(zhì)的量，B代表溶質(zhì)的化學(xué)式。 在國(guó)際單位制中nB的SI單位是mol,V的SI單位是m3。物質(zhì)的量濃度（簡(jiǎn)稱為濃度）cB的SI單位是molm-3。這個(gè)單位太小，使用不便，實(shí)用的是它的倍數(shù)單位moldm-3或molL-1。1molL-1=l000 molm-3。 6第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-7二、滴定度 滴定度是指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量（g或mg），以符號(hào)TB/A表示。 生產(chǎn)單位常采用的滴定度是指（1）每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)的質(zhì)

6、量。例如，TNaOH=0.04000 gmL-1,表示每1mLNaOH溶液中含有0.04000g NaOH。（2）在例行分析中，常用一種標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定同一物質(zhì)時(shí)，滴定度又指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量。常以TM1/M2表示。M1是標(biāo)準(zhǔn)溶液中溶質(zhì)的分子式，M2是被測(cè)物質(zhì)的分子式。例如每毫升H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液恰能與0.04000gNaOH反應(yīng)，則此H2SO4溶液的滴定度是 0.04000 gmL-1。7第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-8知道了滴定度，再乘以滴定中用去的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，就可以直接得到被測(cè)物質(zhì)的含量。如用 0.04000 gmL-1的H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定燒堿溶液，設(shè)滴定時(shí)

7、用去32.00毫升，則此試樣中NaOH的質(zhì)量為： 32.00gmL-10.04000 gmL-1 1.280g （3）有時(shí)如果固定分析試樣的重量，那么滴定度也可直接表示每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于被測(cè)物質(zhì)的百分含量。例如， 2.69%，表示當(dāng)試樣的質(zhì)量固定時(shí)，每毫升H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于試樣中NaOH的含量為2.69%。 8第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-9測(cè)定時(shí)，如用去H2SO4標(biāo)準(zhǔn)溶液l0.50mL，則該試樣中NaOH的含量為： 10.502.69%28.24 這種濃度表示方法，對(duì)于工廠等生產(chǎn)單位來(lái)講，由于經(jīng)常分析同一種樣品，所以能省去很大計(jì)算，很快就可以得出分析結(jié)果，使用起來(lái)非常方便。

8、4-3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定一、 直接配制法 準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的物質(zhì)，溶解于適量水后移入容量瓶，用水稀至刻度，然后根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。 9第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-10 許多化學(xué)試劑由于不純和不易提純，或在空氣中不穩(wěn)定(如易吸收水分)等原因，不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，只有具備下列條件的化學(xué)試劑，才能用直接配制法。 1.在空氣中要穩(wěn)定。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CO2，不被空氣氧化等。 2.純度較高(一般要求純度在99.9%以上)，雜質(zhì)含量少到可以忽略(0.01-0.02%)。 3.實(shí)際組成應(yīng)與化學(xué)式完全符含。

9、若含結(jié)晶水時(shí)，如硼砂Na2B4O710H2O,其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式符合。10第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-11 4.試劑最好具有較大的摩爾質(zhì)量。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。 凡是符含上述條件的物質(zhì)，在分析化學(xué)上稱為“基準(zhǔn)物質(zhì)”或稱“基準(zhǔn)試劑”。凡是基準(zhǔn)試劑，都可以用來(lái)直接配成標(biāo)準(zhǔn)溶液。二、 間接配制法 間接配制法也叫標(biāo)定法。 許多化學(xué)試劑是不符含上述條件的，如NaOH，它很容易吸收空氣中的CO2和水分，因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量；鹽酸(除恒沸溶液外)，也很難知道其中HCl的準(zhǔn)確含量；KMnO4、Na2S2O3等均不易提純，且見(jiàn)光易分解

10、，均不宜用直接法配成標(biāo)準(zhǔn)溶液，而要用標(biāo)定法。11第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-12 即先配成接近所需濃度的溶液，然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)或用另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度。這種利用基準(zhǔn)物質(zhì)(或用已知準(zhǔn)確濃度的溶液)來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的操作過(guò)程，稱為“標(biāo)定”或稱“標(biāo)化”。 標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法有二： (一)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后用待標(biāo)定的溶液滴定，然后根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量及待標(biāo)定溶液所消耗的體積，即可算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液是通過(guò)標(biāo)定的方法測(cè)定其準(zhǔn)確濃度的。 12第十三講 第四章 滴定分析法概論 13-13(二)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)確濃度的標(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)溶液來(lái)測(cè)定待標(biāo)定溶液準(zhǔn)確濃度的操作過(guò)程稱為“比較”。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)直按影響待標(biāo)定溶液濃度的準(zhǔn)確性。因此，標(biāo)定時(shí)應(yīng)盡量采用直接標(biāo)定法。 13第十三講 第四章 滴定分析法