第03章 滴定分析

第三章滴定分析§3-1滴定分析概述§3-2滴定分析法的分類與滴定反應(yīng)的條件§3-3標(biāo)準(zhǔn)溶液§3-4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法§3-5滴定分析結(jié)果的計(jì)算

§3-1滴定分析概述一、有關(guān)名詞解釋

1.標(biāo)準(zhǔn)溶液：已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.滴定：把標(biāo)準(zhǔn)溶液從滴定管加到被測(cè)物質(zhì)溶液中的過(guò)程稱為滴定。圖示

3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分恰好反應(yīng)完全時(shí)，即稱反應(yīng)到達(dá)了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometricpoint，以“sp”表示)。

4.滴定終點(diǎn)：一般依據(jù)指示劑的變色來(lái)確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，在滴定中指示劑改變顏色的那一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)(endpoint，以“ep”表示)。

5.終點(diǎn)誤差：實(shí)際分析操作中滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差別所引起的誤差稱為終點(diǎn)誤差(endpointerror，Et)。二、滴定分析法

用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)物的溶液，直到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，計(jì)算出待測(cè)組分的含量，這一類分析方法統(tǒng)稱為滴定分析法?！?-2滴定分析法的分類與滴定反應(yīng)的條件一、滴定分析法的分類

按照所利用的化學(xué)反應(yīng)不同，滴定分析法一般可分成下列四種：

1.酸堿滴定法(又稱中和法)：

H++B-HB2.沉淀滴定法(又稱容量沉淀法)：

Ag++Cl-AgCl↓

3.配位滴定法(又稱絡(luò)合滴定法)：

M2++Y4-MY2-4.氧化還原滴定法：

5H2O2+2MnO4-+6H+5O2↑+2Mn2++8H2O二、滴定反應(yīng)的條件1.

反應(yīng)定量地完成，即反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，無(wú)副反應(yīng)發(fā)生，而且進(jìn)行完全(﹥99.9%)，這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。2.反應(yīng)速率要快。3.能用比較簡(jiǎn)便的方法確定滴定的終點(diǎn)。三、滴定方式1.直接滴定法例如：強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿2.間接滴定法例如：KMnO4法測(cè)定Ca2+3.返滴定法例如：EDTA滴定Al3+4.置換滴定法例如：K2Cr2O7標(biāo)定Na2S2O3§3-3標(biāo)準(zhǔn)溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)

標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過(guò)基準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)確定。基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件：

(1)必須具有足夠的純度

(2)組成與化學(xué)式完全相同

(3)穩(wěn)定

(4)具有較大的摩爾質(zhì)量二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制1.直接法配制：直接用容量瓶配制，定容?？芍苯优渲茦?biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的條件：

(1)必須具有足夠的純度一般使用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純?cè)噭?/p>

(2)物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全相符

應(yīng)避免：結(jié)晶水丟失或吸濕性物質(zhì)潮解。

(3)穩(wěn)定：見光不分解，不被氧化例如：重鉻酸鉀(K2Cr2O7)可直接配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液。2.間接法配制：

步驟如下：

(1)配制溶液：配制成近似所需濃度的溶液。

(2)標(biāo)定：用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

(3)確定濃度：由基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量(或體積、濃度)，計(jì)算確定。例如：0.1mol·L-1HCl溶液的配制

0.05mol·L-1I2

溶液的配制§3-4標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示法一、物質(zhì)的量濃度

——單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量。

c=n/V

單位：mol·L-1

應(yīng)指明基本單元，所選擇的基本單元不同，濃度的數(shù)值是不同的。基本單元：定義：基本單元可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子，或是這些粒子的某種特定組合。注意：同樣質(zhì)量的物質(zhì)，其物質(zhì)的量隨所選的基本單元不同而不同。因此，說(shuō)到系統(tǒng)中某物質(zhì)的物質(zhì)的量n

和使用摩爾做單位時(shí)，必須注明基本單元，否則就沒(méi)有明確意義。同樣在講到物質(zhì)的量的導(dǎo)出量時(shí)，例如濃度、摩爾質(zhì)量等，也必須指出基本單元。例題：KMnO4作為氧化劑，在不同介質(zhì)中可被還原至不同價(jià)態(tài)。在酸性介質(zhì)中還原時(shí)，其基本單元為；在中性介質(zhì)中還原時(shí)，其基本單元為；在強(qiáng)堿性介質(zhì)中還原時(shí)，其基本單元為。

二、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。

表示方法：T待測(cè)物/滴定劑單位：g·mL-1例如：用0.02718mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定鐵含量，其濃度用滴定度表示為：

T

Fe/高錳酸鉀=0.007590g·mL-1即：表示1mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測(cè)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/高錳酸鉀×

V高錳酸通式：

TA/B=(a/b)·

cB

·

MA

·10-3§3-5滴定分析結(jié)果的計(jì)算P38例1：欲配制0.1mol?L-1HCl溶液500mL，應(yīng)取6mol?L-1

HCl多少毫升？解：注意：該溶液如何配制？（所用玻璃儀器及相關(guān)操作）P39例4：選用鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物，標(biāo)定0.1mol?L-1

NaOH溶液的準(zhǔn)確濃度。現(xiàn)欲將消耗的NaOH溶液體積控制在25mL左右，應(yīng)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)多少克？若改用草酸(H2C2O4?2H2O)作基準(zhǔn)物，應(yīng)稱取多少克？解：鄰苯二甲酸氫鉀相當(dāng)于一元酸，與NaOH1:1

反應(yīng)；草酸是二元酸，與NaOH1:2

反應(yīng)。

實(shí)際操作中，減量法準(zhǔn)確稱取鄰苯二甲酸氫鉀0.4～0.6g，或草酸0.15～0.20g。這里選鄰苯二甲酸氫鉀作基準(zhǔn)物質(zhì)優(yōu)于草酸，為什么？P40例6：有一KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液，已知其物質(zhì)的量濃度為0.02010mol?L-1，求和。如果稱取試樣0.2718g，溶解后將溶液中的Fe3+

還原成Fe2+，然后用KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去26.30mL。求試樣中Fe、Fe2O3

的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：題中所涉及的滴定反應(yīng)為5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O

則有：

書P426之附錄十：MFe=55.845g?mol-1

書P427之附錄十一：=159.69g?mol-1

=0.02010×10-3×

5×55.845=0.005612g?mL-1=0.02010×10-3××159.69=0.008024g?mL-1