滴定分析法概論

1滴定分析法概論2滴定分析法容量分析法一、滴定分析法的過程和方法特點

將一種已知準確濃度的試劑溶液(稱為標準溶液)滴到被測物質(zhì)的溶液中，直到化學反應(yīng)完全時為止，然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積計算被測組分的含量，這種方法稱為

第一節(jié)滴定分析法簡介3滴定管錐形瓶標準溶液（滴定劑）滴定過程Sodiumhydroxideandindicatorhydrochloricacid4常用滴定分析儀器容量瓶錐形瓶燒杯量筒吸量管移液管

酸式滴定管容量儀器刻度吸管5實驗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

化學純英文標志

GR

AR

CP

BR標簽顏色

綠

紅

藍

咖啡色注意標準試劑、高純試劑、專用試劑的區(qū)別6標準溶液（standardsolution）滴定（titration）化學計量點（stoichiometricpoint）等當點（equivalentpoint）滴定分析過程中的一些術(shù)語7指示劑（indicator）滴定終點（titrationend-point）滴定誤差（titrationerror）終點誤差（endpointerror）8

用來和被測組分發(fā)生反應(yīng)所使用的已知準確濃度的試劑溶液。返回標準溶液(滴定劑)9滴定：將標準溶液通過滴定管(burette)計量并滴加到所測試液的過程，稱為滴定（titration）。被滴定的試液，稱為滴定液(titrate);所滴加的標準溶液,稱為滴定劑(titrant)返回滴定10

例如，以NaOH標準溶液滴定被測組分HAc的溶液時，NaOH標準溶液為滴定劑(titrant)

，HAc溶液即為滴定液(titrate)

。11

在滴定中，所加滴定劑的物質(zhì)的量與被滴定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學反應(yīng)式所表示的化學計量關(guān)系時，稱之反應(yīng)達到了化學計量點，或稱等當點。返回化學計量點stoichiometricpoint12

在實際操作時，常在待測物質(zhì)的溶液中加入一種輔助試劑，借助它的顏色變化來指示化學計量點的到達，這種輔助試劑稱為指示劑（indicator）。返回指示劑13

實際上滴定是進行到溶液里的指示劑變色時停止的，我們稱指示劑的變色點稱為滴定終點（titrationend-point）。返回滴定終點14

化學計量點和滴定終點不一定恰好吻合，它們之間往往存在一個很小的差距，由此而引起的誤差，叫滴定誤差（titrationerror）或終點誤差（endpointerror）。滴定誤差終點誤差15滴定分析法的特點

（1）通常用于常量組分的測定（組分含量在1%以上）。（2）加入標準溶液物質(zhì)的量與被測物質(zhì)的量恰好是化學計量關(guān)系；（3）操作簡便快速、設(shè)備簡單，可用于測定許多元素；（4）分析結(jié)果的準確度較高，在一般情況下，測定的相對誤差為1‰～3‰。16二、滴定分析對化學反應(yīng)的要求

(1)反應(yīng)須按一定的反應(yīng)式進行，無副反應(yīng)發(fā)生，即反應(yīng)需具有確定的化學計量關(guān)系。(2)反應(yīng)能定量完成。并在等當點時，反應(yīng)能完全進行，通常要求達到99.9%以上。(3)反應(yīng)必須迅速。(4)必須有適當?shù)姆椒ù_定滴定終點。17（1）酸堿滴定法（2）配位滴定法(絡(luò)合滴定法)（3）氧化還原滴定法（4）沉淀滴定法三、滴定分析方法的分類1.根據(jù)滴定反應(yīng)類型分18（1）酸堿滴定法以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。滴定過程中反應(yīng)的實質(zhì)可用以下簡式表示：19（2）配位滴定法以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。20（3）氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)（即電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)）為基礎(chǔ)的滴定分析方法。21（4）沉淀滴定法

以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。222.按滴定方式分

（1）直接滴定法（2）返滴定法（3）置換滴定法（4）間接滴定法23（1）直接滴定法

用標準溶液直接滴定待測物質(zhì)。凡能滿足以上條件的反應(yīng)，都可用直接方式進行滴定。例如NaOH溶液滴定HCl溶液。24

（2）返滴定法（剩余滴定法）

先準確加入過量的滴定劑，待反應(yīng)完成后，再用另一種標準溶液回滴剩余的滴定劑。根據(jù)反應(yīng)中實際消耗的滴定劑用量，計算出待測組分的含量。25例如：用HCl標準溶液不能直接滴定CaCO3，因為在接近化學計量點時，CaCO3

溶解很慢，故不能用直接滴定法。26CaCO3＋過量的HCl

返滴定法（剩余滴定法）剩余的HClNaOH標準溶液回滴加入HCl的量－NaOH標準溶液消耗量CaCO3的含量計算27

如果滴定劑與被測物質(zhì)不按某一確定的方式進行或伴有副反應(yīng)，可用適當試劑與被測物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出可被滴定的另一物質(zhì)，再用標準溶液滴定這種物質(zhì)，稱為置換滴定法。（3）置換滴定法28例如：

Na2S2O3與K2Cr2O7等強氧化劑反應(yīng)時，S2O32-

將被氧化成S4O62-(連四硫酸根)和SO42-，反應(yīng)沒有定量關(guān)系。因此，不能用Na2S2O3直接滴定K2Cr2O7。

29K2Cr2O7＋過量KII2Na2S2O3滴定置換滴定法不能用Na2S2O3直接滴定K2Cr2O7

。Na2S2O3

與I2之間的反應(yīng)符合滴定分析的要求有定量關(guān)系30

不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，有時可通過其他的化學反應(yīng)間接進行測定。例如：Ca2+和KMnO4不能夠直接反應(yīng)，可先將Ca2+定量沉淀為CaC2O4，經(jīng)過濾、洗滌后，用H2SO4溶解，再用KMnO4標準溶液滴定C2O42-，從而間接測定Ca2+的含量。（4）間接滴定31滴定分析中，需要使用標準溶液四、基準物質(zhì)和標準溶液

許多化學試劑由于不純或不易提純，或在空氣中不穩(wěn)定（如易吸收水分、CO2或易被氧化還原）等原因，不能用于直接配制標準溶液。32

能用于直接配制標準溶液的試劑，稱為基準試劑或基準物質(zhì)（primarystandardsubstance）。p67表4-1（一）基準物質(zhì)33基準物必須符合下列要求：（1）物質(zhì)的組成應(yīng)與它的化學式完全相符。若含有結(jié)晶水，例如H2C2O4·2H2O、Na2B4O7·10H2O等，其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學式相同。（2）純度要足夠高。一般要求其純度在99.9%以上。34（3）試劑性質(zhì)穩(wěn)定。加熱干燥時不揮發(fā)、不分解，稱量時不吸濕，不吸收空氣中的CO2，不被空氣中的O2氧化等。（4）摩爾質(zhì)量較大?？山档头Q量誤差，確保配制溶液濃度的準確度。35（二）標準溶液

用來和被測組分發(fā)生反應(yīng)所使用的已知準確濃度的試劑溶液。在滴定分析中常用作滴定劑(titrant)。是滴定分析定量計算的依據(jù)。36標準溶液的配制一、直接配制法二、間接配制法標定法37

準確稱取一定量的物質(zhì)，溶解后配成一定準確體積的溶液，根據(jù)所稱試劑的質(zhì)量和所配溶液的體積，即可計算出該標準溶液的準確濃度。一、直接配制法38

又稱標定法。有許多試劑由于不易提純和保存，或組成并不固定，都不能用直接法配制標準溶液，而要用標定法。二、間接配制法標定法39

可將其先配制成一種近似于所需濃度的溶液，然后用基準物質(zhì)或已知濃度的其它標準溶液，通過滴定來確定它的準確濃度，這一操作過程，稱為標定。此配制標準溶液的方法，稱為標定法。標定法標定與40NaOH極易吸收空氣中的CO2和水分，因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量；KMnO4和Na2S2O3等均不易提純，且見光易分解。NaOHKMnO4

Na2S2O3可以直接配制標準溶液嗎？須用標定法配制成標準溶液。要用標定法41

(1)標定時，應(yīng)平行測定(3~4)份，其滴定結(jié)果的相對偏差不得超過0.2%，然后取平均值計算濃度。

為了提高標定的準確度，標定時應(yīng)注意絕對偏差di

=xi

-x相對偏差

Rdi

=(di

/)×100%x42(2)稱取基準物質(zhì)的量不應(yīng)太少，不應(yīng)少于0.2g。滴定時消耗的溶液體積也不能太少，20mL~30mL。

使相對誤差不大于0.1%。p6843例:滴定的體積誤差VEaEr20.00mL0.02mL0.1%2.00mL0.02mL1%稱量誤差mEaEr0.2000g0.2mg0.1%0.0200g0.2mg1%滴定劑體積應(yīng)為(20～30)mL稱樣質(zhì)量應(yīng)大于0.2g44(3)配制和標定溶液時所用的量器(如滴定管、移液管和容量瓶等)，必須進行校正。

(4)標定后的標準溶液應(yīng)妥善保存。45對于一些不夠穩(wěn)定的溶液，如見光易分解的AgNO3、KMnO4等標準溶液，應(yīng)貯于棕色瓶中并置于暗處；能吸收空氣中CO2并對玻璃有腐蝕作用的強堿溶液，最好裝在塑料瓶中。對不穩(wěn)定的標準溶液還要定期重新標定。46

物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)B的量。即:（三）標準溶液濃度的表示方法1.物質(zhì)的量濃度（c，簡稱濃度）47

例如，A物質(zhì)的溶液，其體積為VA（L），所含A物質(zhì)的物質(zhì)的量為nA（mol），則該溶液的物質(zhì)的量濃度為cA（mol/L）。即:常用的單位為mol/L（摩/升）。48國際單位制（SI）的基本單位（7個）：長度(l)-米(m)

質(zhì)量(m)-千克（kg）時間(t)-秒(s)電流強度(i)-安培(A)熱力學溫度單位(T)-開爾文(K)物質(zhì)的量(n)-摩爾(mol)光強度單位(I)-坎德拉(cd)物理量符號為斜體,單位符號為正體49分析化學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)量分數(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50c的SI單位為mol/m3，在分析化學中常用的單位為mol/L（摩/升）例如，A物質(zhì)的溶液，其體積為VA(L)，所含A物質(zhì)的物質(zhì)的量為nA(mol)，則該溶液的物質(zhì)的量濃度為cA(mol/L)。即:51

定義：單位物質(zhì)的量所具有的質(zhì)量，稱為摩爾質(zhì)量。

在化學領(lǐng)域中，常用g/mol為單位。當以g/mol為單位時，任何原子或分子的摩爾質(zhì)量，在數(shù)值上等于其相對原子量或分子量。摩爾質(zhì)量（M）52由A物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為MA（g/mol），則該溶液含A物質(zhì)的質(zhì)量（mA）為：53

滴定度也是標準溶液濃度的一種表示方法，不是法定單位。當分析對象固定，如生產(chǎn)單位對某些組分的例行分析，為簡化計算，常采用滴定度來表示標準溶液的濃度。2.滴定度（T）54

是指每毫升標準溶液中所含溶質(zhì)（或被測組分）的質(zhì)量（g/mL或mg/mL），以符號T

B/A表示,B

是標準溶液中溶質(zhì)的分子式，A是被測物質(zhì)的分子式。滴定度55eg：每mLH2SO4

標準溶液恰能與0.04000gNaOH反應(yīng)，則H2SO4

的滴定度為：56TNaOH/HCl=0.003646g/mL的NaOH標準溶液滴定鹽酸，用了22.00mL，則試樣中HCl的質(zhì)量為：57第二節(jié)滴定分析中的計算

在滴定分析中，可根據(jù)滴定反應(yīng)中滴定劑T和待測物質(zhì)A之間的化學計量關(guān)系來計算待測物質(zhì)A的含量。58

根據(jù)待測物質(zhì)A與滴定劑T之間的化學計量比進行計算。設(shè)反應(yīng)待測物質(zhì)滴定劑產(chǎn)物59當達到化學計量點時，tmol的T恰好與amol的A完全作用，故有反應(yīng)物物質(zhì)的量之比等于其系數(shù)比60

V的單位為L或mL61V的單位為LV的單位為mL62計算要點：反應(yīng)物物質(zhì)的量之比等于其系數(shù)比：化學計量關(guān)系的確定63利用物質(zhì)的量濃度和摩爾質(zhì)量的定義式代入上式進行計算。如果物質(zhì)以固態(tài)存在如果物質(zhì)以溶液態(tài)存在64化學計量關(guān)系的確定例：用Na2B4O7·10H2O標定HCl～

～其系數(shù)比：反應(yīng)物物質(zhì)的量之比:p75，例4-1165例：間接滴定法KMnO4

法測定Ca1Ca2+~1H2C2O45H2C2O4~

2KMnO4n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(KMnO4)66（1）標準溶液的配制、標定、稀釋與增濃。計算示例67解：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O例1，準確吸取粗配的H2SO4

溶液25.00mL，以已知濃度為0.1004mol/LNaOH標準溶液進行標定，消耗22.50mLNaOH溶液，求H2SO4

標準溶液的準確濃度。標準溶液的標定68例2現(xiàn)有HCl溶液(0.09760mol/L)4800mL，欲使其濃度為0.1000mol/L，問應(yīng)加入HCl溶液(0.5000mol/L)多少毫升？

溶液的稀釋或增濃解：設(shè)應(yīng)加入0.5000mol/L的HClVml，根據(jù)溶液增濃前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等69例3.配制100.0mL濃度為0.1000mol/L的K2Cr2O7標準溶液，應(yīng)稱