分析化學(xué)第二章滴定分析法概述

分析化學(xué)第二章滴定分析法概述常用滴定分析儀器容量瓶吸量管錐形瓶移液管酸式滴定管燒杯量筒滴定分析中的體積測量常用容量分析儀器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式)分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量:

n(mol、mmol)摩爾質(zhì)量:M(g·mol-1)物質(zhì)的量濃度:c(mol·L-1)質(zhì)量:m(g、mg)體積:V(L、mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù):w(%)質(zhì)量濃度:(g·mL-1、mg·mL-1)相對分子量:Mr相對原子量:Ar必須指明基本單元實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類級別1級2級3級生化試劑中文名優(yōu)級純分析純化學(xué)純英文標(biāo)志GRARCPBR標(biāo)簽顏色綠紅藍(lán)咖啡色

精密分析一般分析生化及醫(yī)用化學(xué)注意標(biāo)準(zhǔn)試劑、高純試劑、專用試劑的區(qū)別§1滴定分析法簡介

使用滴定管將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到待測物的溶液中，直到待測組分恰好完全反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量。滴定分析基本術(shù)語滴定(Titration)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的操作過程?；瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)(Stoichiometricpoint)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測組分恰好完全反應(yīng)之點(diǎn)。指示劑(Indicator)：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點(diǎn)的試劑終點(diǎn)(Endpoint)：指示劑變色之點(diǎn)。終點(diǎn)誤差(Errorofendpoint)：實(shí)際分析操作中指示劑變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差別。滴定分析法特點(diǎn)簡便、快速，適于常量分析準(zhǔn)確度高應(yīng)用廣泛1.3滴定分析法的分類以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法，稱為化學(xué)分析法(chemicalanalysis)，包括重量分析法和滴定分析法.滴定分析法按照所利用的化學(xué)反應(yīng)類型不同，可分為下列四種:酸堿滴定法：是以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。如酸滴定堿B-:

H++B-H沉淀滴定法:是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。

如銀量法:Ag++Cl-=AgCl(白)滴定分析法的分類絡(luò)合滴定法：是以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。如EDTA滴定法:

M+Y=MY

氧化還原滴定法：是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O§2滴定分析反應(yīng)的條件和滴定方式滴定分析反應(yīng)的條件1.反應(yīng)必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系2.反應(yīng)定量地完成（99.9%）3.反應(yīng)速度要快4.無副反應(yīng)5.能用比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)2.2滴定方式1.直接滴定法（涉及一個(gè)反應(yīng)）

完全滿足滴定分析反應(yīng)的條件可用直接滴定法滴定劑與被測物之間的反應(yīng)式為：

aA+bB=cC+dD滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，a摩爾A與b摩爾B作用完全如HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定NaOH溶液2.返滴定法先準(zhǔn)確加入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成以后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。

適用于反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣如EDTA滴定Al3+、NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測定CaCO3返滴定法例：Al3++一定過量EDTA標(biāo)液

剩余EDTA

Zn2+標(biāo)液，EBT

返滴定

n(EDTA)總

-n(EDTA)過量

=n(Al)(c·V)

(EDTA)總

-(c·V)(Zn)=(c·V)(Al)返滴定法例：固體CaCO3+一定過量HCl標(biāo)液

剩余HCl標(biāo)液

NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液

返滴定返滴定法

例:Cl-+一定過量AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液

剩余AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液NH4SCN標(biāo)準(zhǔn)溶液

返滴定

Fe3+指示劑

淡紅色[Fe(SCN)]2+3.間接滴定法

通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行。適用于不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。例：Ca2+CaC2O4沉淀

H2SO4

C2O42-

KMnO4標(biāo)液

間接測定間接滴定法

如氧化還原法測定Pb2+Pb2++CrO42-=PbCrO4

HCl

Cr2O72-Cr2O72-＋14H+＋6Fe2+＝2Cr3+＋6Fe3++H2O4.置換滴定法

先用適當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出另一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)的方法。適用于無明確定量關(guān)系的反應(yīng)。Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-

無定量關(guān)系K2Cr2O7+過量KI定量生成I2

Na2S2O3

標(biāo)液淀粉指示劑

深藍(lán)色消失§3標(biāo)準(zhǔn)溶液

3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液配制1.直接配制法直接用容量瓶配制，定容。一般使用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級純。2.間接配制法（標(biāo)定法）標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定或用一種已知濃度的標(biāo)液來確定另一種溶液的濃度方法1.直接配制法：準(zhǔn)確稱取一定量的工作基準(zhǔn)試劑或純度相當(dāng)?shù)钠渌镔|(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，稀釋至一定體積，根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確濃度。例如，欲配制2Cr2O7溶液1升時(shí)，首先在分析天平上精確稱取2.9420克K2Cr2O7置于燒杯中，加入適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，再定容即得。

配制0.02000mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液250.0mL,求m=?解

m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M=0.02000×0.2500×294.2=1.471(g)通常僅需要溶液濃度為0.02mol·L-1左右,做法是:準(zhǔn)確稱量1.47g(±10%)K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì),于容量瓶中定容,再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶

液的物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)稱量溶解定量轉(zhuǎn)移至容量瓶稀釋至刻度，根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。對基準(zhǔn)物質(zhì)的要求：(1)物質(zhì)必須具有足夠的純度(99.9%)(2)物質(zhì)組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合(3)穩(wěn)定；(4)具有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量誤差。常用的基準(zhǔn)物有：無水Na2CO3、Na2B4O7·10H2O、CaCO3K2Cr2O7、Na2C2O4、H2C2O4·2H2O、NaCl2.間接配制法許多物質(zhì)純度達(dá)不到工作基準(zhǔn)試劑的純度要求，或它們在空氣中不穩(wěn)定，即粗略地稱取一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液，配制成接近所需濃度的溶液，后用另一標(biāo)準(zhǔn)溶液來標(biāo)定。標(biāo)定：用配制溶液滴定基準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)算其準(zhǔn)確濃度的方法稱為標(biāo)定。3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示方法1.物質(zhì)量的濃度:單位體積溶液所含物質(zhì)的量應(yīng)指明基本單元：原子、分子、離子、電子等。式中mB—物質(zhì)B的質(zhì)量，g；MB—物質(zhì)B摩爾質(zhì)量，g/mol；V—溶液的體積，L；物質(zhì)的量濃度單位為mol/L；注意B為一基本單元，B可以是原子、分子、離子及其它基本粒子，如C(1/6K2Cr2O7)，C(1/6K2Cr2O7)=6C(K2Cr2O7)以H2SO4作基本單元，為1mol;以1/2H2SO4為基本單元，則為2mol。1mol所包含的基本單元數(shù)與0.012kgC12的原子數(shù)目相等。

一升溶液中含有克硫酸，則一升溶液中含有克硫酸，則例1已知濃硫酸的密度為-,其中硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w為。求每升濃硫酸中含有1.1mL標(biāo)準(zhǔn)溶液所含溶質(zhì)的克數(shù),表示為TB，單位（g/ml）如，THCl表示1mLHCl溶液有0.003646gHCl

2.每mL標(biāo)準(zhǔn)溶液A相當(dāng)于被測物質(zhì)B的克數(shù)，表示為：TB/A，如TNaOH/HCl就是1mLHCl恰能與0.004000gNaOH完全作用。2.滴定度2.滴定度（1）Ts指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液含有溶質(zhì)的質(zhì)量（2）TB/T指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于待測物（B）的質(zhì)量

滴定劑的量濃度與滴定度的換算例：THCl=0.003001g/mL表示1mLHCl標(biāo)液中含有0.003001gHClTHCl/NaOH=0.003001g/mL表示每消耗1mLNaOH標(biāo)液可與0.003001gHCl完全反應(yīng)例：用mol/L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：

T

Fe/KMnO4=0.007590g/mL即：表示1mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于克鐵。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：

m

Fe=T

Fe/KMnO4

VKMnO4§4滴定分析結(jié)果的計(jì)算4.1滴定分析計(jì)算依據(jù)(化學(xué)計(jì)量數(shù)比規(guī)則）

SP時(shí)

或

化學(xué)計(jì)量數(shù)之比物質(zhì)的量之比

1.兩種溶液相互作用：2.固體和液體之間作用：!注：VT單位為L!注：VT單位為mL注意：化學(xué)反應(yīng)配平；單位換算

3.滴定度T與物質(zhì)的量濃度C的關(guān)系每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測物質(zhì)的質(zhì)量4.待測物百分含量的計(jì)算：稱取試樣S克，含待測組分B的質(zhì)量為mB克，則待測組分的百分含量為§5滴定分析計(jì)算實(shí)例例1：現(xiàn)有的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液200mL，欲使其濃度稀釋到0.1000mol/L，問要加水多少mL？解：設(shè)應(yīng)加水的體積為VmL，根據(jù)溶液稀釋前后物質(zhì)的量相等的原則，續(xù)滴定分析計(jì)算例2：將0.2500gNa2CO3基準(zhǔn)物溶于適量水中后，用0.2mol/L的HCl滴定至終點(diǎn)（甲基橙），問大約消耗此HCl溶液多少毫升？解：續(xù)滴定分析計(jì)算例3：若TNa2CO3/HCl=0.005300g/mL，試計(jì)算HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)量的濃度。解：續(xù)滴定分析計(jì)算例4：TFe/K2Cr2O7

=0.005000g/mL，如消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液毫升，問被滴定溶液中鐵的質(zhì)量？解:續(xù)滴定分析計(jì)算例5：測定藥用Na2CO3的含量，稱取試樣0.1230g，溶解后用濃度為的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，終點(diǎn)時(shí)消耗該HCl標(biāo)液23.50mL，求試樣中Na2CO3的百分含量。解：續(xù)滴定分析計(jì)算例6：精密稱取CaO試樣，以HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定之已知TCaO/HCl=0.005600g/mL消耗HCl溶液10mL，求CaO的百分含量？解：本章小結(jié)一、滴定分析法簡介1.滴定分析基本術(shù)語2.滴定分析法特點(diǎn)（1）簡便、快速，適于常量分析（2）準(zhǔn)確度高（3）應(yīng)用廣泛3.滴定分析法的分類（1）酸堿滴定法

（2）沉淀滴定法

（3）絡(luò)合滴定

（4）氧化還原滴定本章小結(jié)二、滴定分析反應(yīng)的條件和滴定方式

1.滴定分析反應(yīng)的條件

1.反應(yīng)必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系

2.反應(yīng)定量地完成（99.9%）

3.反應(yīng)速度要快

4.無副反應(yīng)

5.能用比較簡便的方法確定滴定終點(diǎn)