化學(xué)滴定分析

第十三章滴定分析§13.1滴定分析概述§13.2分析結(jié)果的誤差和有效數(shù)字§13.3酸堿滴定法§13.4氧化還原滴定法§13.5配位滴定法1整理課件學(xué)習(xí)目的要求1.了解滴定分析基本概念，掌握計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)。

2.熟悉誤差和偏差的概念及表示方法；相對平均偏差計(jì)算，有效數(shù)字概念及運(yùn)算，了解減小誤差的方法。2整理課件滴定分析(titrametricanalysis)又稱容量分析(volumetricanalysis)，是分析化學(xué)中常用的方法之一。

Chapter13滴定分析3整理課件

前言3、確定物質(zhì)內(nèi)部微粒的結(jié)合方式（分子結(jié)構(gòu)or晶體結(jié)構(gòu)）——結(jié)構(gòu)分析成份分析分析化學(xué)(analyticalchemistry)

:研究物質(zhì)化學(xué)組成的表征和測量的科學(xué)。1、確定物質(zhì)的組成（元素、原子團(tuán)or化合物）

——定性分析分析化學(xué)主要任務(wù)2、定量測定各組分的含量——定量分析4整理課件定量分析方法的分類氧化還原滴定酸堿滴定配位滴定沉淀滴定原理儀器分析（經(jīng)典分析）化學(xué)分析重量分析容量分析（滴定分析）5整理課件常用滴定分析儀器容量瓶刻度吸管錐形瓶移液管酸式滴定管燒杯量筒6整理課件Section1滴定分析概述

7整理課件§13.1滴定分析概述一、滴定分析方法和特點(diǎn)滴定與滴定分析化學(xué)計(jì)量點(diǎn)與滴定終點(diǎn)終點(diǎn)誤差標(biāo)準(zhǔn)液被測液1、滴定分析方法8整理課件滴定分析基本過程：進(jìn)行分析時，先將滴定劑

(titrant)配制成濃度為已知的標(biāo)準(zhǔn)溶液(standardsolutions)，然后用滴定管將滴定劑逐漸加到被測物質(zhì)的溶液中去進(jìn)行反應(yīng)。這個過程稱為滴定。9整理課件當(dāng)加入的滴定劑與被測物質(zhì)的量相等時，兩者均無過剩，此刻稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(equivalencepoint)。滴定最好能在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)結(jié)束。根據(jù)滴定劑A的濃度和所消耗的體積便可計(jì)算被測物B的含量。若反應(yīng)為A+B=C+DnA=nBCAVA=CBVBBABVVCCA=10整理課件化學(xué)計(jì)量點(diǎn)是由指示劑的變色或其他方法來確定的(如電位)。所以實(shí)際上是在指示劑的變色時結(jié)束滴定的，此刻稱為滴定終點(diǎn)(endpoint)，為體積讀數(shù)V（ml）11整理課件滴定終點(diǎn)應(yīng)盡可能與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)一致，但它們之間難免會有一定的誤差，稱為終點(diǎn)誤差（是相對誤差）。12整理課件有兩方面內(nèi)容（1）反應(yīng)必須按一定的反應(yīng)方程式進(jìn)行，無副反應(yīng)，按一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系來計(jì)算結(jié)果；（2）反應(yīng)必須進(jìn)行完全，要求化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時，有99.9％以上的完全程度。當(dāng)A→B時，終點(diǎn)時，(一)反應(yīng)必須定量地完成%9.993ABCC用于滴定分析的化學(xué)反應(yīng)必須具備以下條件：13整理課件(二)反應(yīng)必須迅速完成如果反應(yīng)很慢，將無法確定終點(diǎn)，可以通過加熱，加催化劑等方法來提高反應(yīng)速度。

(三)有合適的確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的方法，有適合的指示劑或儀器分析方法。14整理課件(四)溶液中若有其它組分共存時，應(yīng)不干擾主反應(yīng)，否則需采取掩蔽或分離的措施以消除干擾。15整理課件二、滴定分析的類型和一般過程根據(jù)反應(yīng)類型不同

酸堿滴定法

以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。氧化還原滴定法

以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。沉淀分析法

以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法配位滴定法

以配位化合物的生成反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法16整理課件特點(diǎn)：

簡便、快速、準(zhǔn)確（對于常量分析，相對誤差一般在0.2﹪以內(nèi)。）是一類廣泛應(yīng)用的分析方法，常在臨床檢驗(yàn)和醫(yī)療衛(wèi)生分析中應(yīng)用。17整理課件二、滴定分析的類型和一般過程

滴定分析的過程標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定被測物質(zhì)含量測定滴定分析常用于測定常量組分，即分析組分的含量一般大于1﹪或取試樣重量大于0.1g，體積大于10ml。

18整理課件二、滴定分析的操作程序

基準(zhǔn)物質(zhì)(primarystandardsubstance)

:能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)定待測溶液的物質(zhì)。必備條件：

a、純度高；

b、性質(zhì)穩(wěn)定；

c、實(shí)際組成與化學(xué)式完全相符；

d、最好具有較大的摩爾質(zhì)量。

1、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

直接配制法

整理課件草酸(H2C2O4·2H2O)、無水碳酸鈉(Na2CO3)、硼砂(Na2B4O7·10H2O)、鄰苯二甲酸氫鉀[C6H4(COO)2HK]

重鉻酸鉀（K2Cr2O7)常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有：20整理課件間接配制法是先配制一種近似于所需濃度的溶液，再用基準(zhǔn)物質(zhì)或已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定它的準(zhǔn)確濃度。21整理課件2、標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定（比較）標(biāo)準(zhǔn)溶液用前必須標(biāo)定！標(biāo)定(standardization)

：用基準(zhǔn)物質(zhì)確定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的操作過程。比較：用已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液確定另一標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的操作過程。3、被測物質(zhì)含量測定22整理課件

三、滴定分析的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度一般可用滴定反應(yīng)基本單元的物質(zhì)的量濃度來表示。23整理課件酸：能在反應(yīng)中提供一個質(zhì)子的單元；堿：能在反應(yīng)中接受一個質(zhì)子的單元；還原劑：能在反應(yīng)中提供一個電子的單元；氧化劑：能在反應(yīng)中接受一個電子的單元。

參加滴定反應(yīng)的各物質(zhì)的基本單元一般按以下原則選定：24整理課件反應(yīng)H2SO4+2NaOH＝Na2SO4+2H2O，應(yīng)選擇硫酸的基本單元的(1/2)H2SO4，其摩爾質(zhì)量為98/2=49(g·mol-1)。0.1mol·L-1的H2SO4即為0.2mol·L-1的(1/2)H2SO4，表示為c(1/2H2SO4)=0.2mol·L-1。25整理課件

MnO-4＋8H+＋5e＝Mn2+＋4H2O在酸性條件下用KMnO4作滴定劑滴定還原性樣品時，半反應(yīng)式為：則應(yīng)選高錳酸鉀的基本單元(1/5)KMnO4，其摩爾質(zhì)量為158/5=31.6(g·mol-1)，0.01mol·L-1的KMnO4溶液即為0.05mol·L-1的(1/5)KMnO4溶液，表示為：

c(1/5KMnO4)=0.05mol·L-1。26整理課件§13.2分析結(jié)果的誤差和有效數(shù)字一、誤差產(chǎn)生的原因及其分類誤差(error)

：測量值與真實(shí)值之差。系統(tǒng)誤差(systematicerror)隨機(jī)誤差(accidentalerror)27整理課件系統(tǒng)誤差：來源：分析過程中某些確定的、經(jīng)常性的因素而引起的誤差

性質(zhì)：單向可重復(fù)性。增加測定次數(shù)，不能使其減小。但可測，可校，可消除

分類：方法誤差、儀器和試劑誤差、操作誤差、主觀（個人）誤差。28整理課件229整理課件二、隨機(jī)誤差（又稱偶然誤差或不可測誤差）

隨機(jī)誤差——指由于一些難于控制的隨機(jī)因素引起的誤差。不僅影響準(zhǔn)確度，而且影響精密度。3特點(diǎn)：1）不確定性；2）不可測性；3）服從正態(tài)分布規(guī)律產(chǎn)生原因：

（1）隨機(jī)因素（室溫、濕度、氣壓、電壓的微小變化等）；（2）個人辨別能力（滴定管讀數(shù)的不確定性）30整理課件431整理課件532整理課件準(zhǔn)確度(accuracy)：測量值與真實(shí)值相符的程度。表示方法:絕對誤差：E=x-T

相對誤差：RE=E/T×100%誤差:衡量準(zhǔn)確度高低的尺度。1、準(zhǔn)確度與誤差二

準(zhǔn)確度與精密度33整理課件精密度(precision)：多次分析結(jié)果之間的相互符合程度。2、精密度與偏差絕對偏差：平均偏差：相對平均偏差：表示方法：偏差(deviation)

：衡量精密度高低的尺度。34整理課件

※適當(dāng)?shù)卦黾訙y定次數(shù)可減少隨機(jī)誤差的影響，提高測定結(jié)果的精密度。在日常分析中，一般平行測定：3－4次較高要求：5－9次最多：10－12次

※過多地增加測定次數(shù)n，所費(fèi)勞力、時間與所獲精密度的提高相比較，是很不合算的！是不可取的。1435整理課件36整理課件37整理課件3、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系精密度高是準(zhǔn)確度高的必要條件但不是充分條件。甲乙丙38整理課件準(zhǔn)確度高一定需要精密度高，但精密度高不一定準(zhǔn)確度高。精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。精密度低說明所測結(jié)果不可靠，也就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。39整理課件三、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法

(1)、選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎ焊鶕?jù)試樣的組成、性質(zhì)及測定的準(zhǔn)確度要求進(jìn)行選擇。(2)、減少測量的相對誤差：用分析天平稱量的最小質(zhì)量在0.2g以上；滴定劑的體積控制在20-25mL之間。

40整理課件(3)、檢驗(yàn)和消除系統(tǒng)誤差

a.

對照試驗(yàn)——檢驗(yàn)和消除方法誤差對照試驗(yàn)22用新方法對標(biāo)準(zhǔn)試樣或純物質(zhì)進(jìn)行分析，將測定值與標(biāo)準(zhǔn)值對照用標(biāo)準(zhǔn)方法和新方法對同一試樣進(jìn)行分析，將測定結(jié)果加以對照采用標(biāo)準(zhǔn)加入回收法進(jìn)行對照，判斷分析結(jié)果誤差的大小41整理課件b.

空白試驗(yàn)——檢驗(yàn)和消除由試劑、溶劑、分析器皿中某些雜質(zhì)引起的系統(tǒng)誤差空白試驗(yàn)—指在不加試樣的情況下，按照與試樣測定完全相同的條件和操作方法進(jìn)行的試驗(yàn)。c.

校準(zhǔn)儀器和量器——消除儀器誤差d.

改進(jìn)分析方法或采用輔助方法校正測定結(jié)果42整理課件

一般定量分析，平行測定3-4次；對測定結(jié)果的準(zhǔn)確度要求較高時，測定次數(shù)為10次左右。

※正確表示分析結(jié)果：樣本平均值，樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S（樣本相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Sr），測定次數(shù)n。(4)、適當(dāng)增加平行測定次數(shù)，減少隨機(jī)誤差43整理課件（四）有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則

一、有效數(shù)字

有效數(shù)字——實(shí)際上能測量得到的數(shù)字。它由全部準(zhǔn)確數(shù)字和最后一位不確定數(shù)字組成。

23.43、23.42、23.44mL

最后一位無刻度，估計(jì)的，不是很準(zhǔn)確，但不是臆造的，稱可疑數(shù)字。

**記錄測定結(jié)果時，只能保留一位可疑數(shù)字。

44整理課件1.000843181五位有效數(shù)字0.100010.98%四位0.03821.98×10-10

三位0.540.0040二位0.052×105

一位3600100有效數(shù)字位數(shù)較含糊45整理課件①在“1～9”數(shù)字前面的“0”只表示定位,不算作有效數(shù)字,如0.0009僅為1位有效數(shù)字，通常應(yīng)按科學(xué)計(jì)數(shù)法表示為9×10－4;

②夾在“1～9”數(shù)字間的“0”和跟在“1～9”數(shù)字后面的“0”是有效數(shù)字,如分析天平稱量0.4000g樣品,0.4000為4位有效數(shù)字。

46整理課件在遇到分?jǐn)?shù)或倍數(shù)的換算時,所乘以的系數(shù)有效數(shù)字位數(shù)不受限制。

例如：以L為單位換算為mL所要乘的1000，有效數(shù)字位數(shù)也不因單位的換算而改變。

如0.4000g＝400.0mg，同樣為4位有效數(shù)字。47整理課件以對數(shù)表示的pH、pK及l(fā)gc等,其有效數(shù)字的位數(shù),僅取決于小數(shù)部分的位數(shù),因?yàn)檎麛?shù)部分只與該真數(shù)中的10的方次有關(guān)。如pH=10.20為兩位有效數(shù)字(與表示成[H+]=6.3×10-11mol·L-1一致)。48整理課件2.

有效數(shù)字計(jì)算規(guī)則通常采用“四舍六入五留雙”的規(guī)則:當(dāng)被修約數(shù)等于或小于4時則舍棄；被修約數(shù)等于或大于6時則進(jìn)位;當(dāng)被修約數(shù)為5，而其后面又沒有數(shù)字時，若前一位是偶數(shù)(包括0)則舍去5；前一位是奇數(shù)則進(jìn)位，使整理后的最后一位為雙數(shù)。當(dāng)被修約的5的后面還有數(shù)字，則須進(jìn)位。49整理課件例：將下列數(shù)字修約為兩位有效數(shù)字。（1）3.148（2）7.3976（3）7.35（4）74.5（5）