滴定分析法概述ppt课件.ppt

第二章 滴定分析法概述,引言 滴定分析法：将一种已知准确浓度的试剂溶液滴加到待测物质的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质组分恰好完全定量反应为止，然后根据试液的浓度和体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法,基本术语：滴定：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的 过程滴定剂：浓度准确已知的试样溶液指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示 终点的试剂滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变 的那一点（实际）化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一点（理论,亦称计量点以sp表示）。,计量点一般根据指示剂的变色来确定。实际上滴定是进行到溶液里的指示剂变色时停止的，停止滴定这一点称为“滴定终点”或简称“终点”。指示剂并不一定正好在计量点时变色。滴定终点与计量点不一定恰好相符，它们之间存在着一个很小的差别，由此而造成的分析误差称为“滴定误差”也叫“终点误差”以Et表示。滴定误差的大小，决定于滴定反应和指示剂的性能及用量。因此，必须选择适当的指示剂才能使滴定的终点尽可能地接近计量点。,滴定分析法特点,简便、快速，适于常量分析准确度高应用广泛,滴定分析法的分类,酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法。酸滴定碱B-:H+B-HB沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。如银量法:Ag+Cl-=AgCl(白),以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法，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学反应类型不同，可分为下列四种,滴定分析法的分类,络合滴定法：是以络合反应为基础的一种滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O,第一节 滴定反应的条件与滴定方式,一、适用于滴定分析法的化学反应必须具 备的条件（1）反应必须具有确定的化学计量关系。即反应按一定的反应方程式进行。这是定量计算的基础。（2）反应必须定量进行（99.9%），无副反应。（3）必须有较快的反应速度。（4）能用比较简便的方法确定滴定终点。,二、滴定方式1、直接滴定法：标液直接滴定待测物（基本）2、返滴定法（剩余滴定法）3、间接滴定法4、置换滴定法,滴定方式,1.直接滴定法（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法滴定剂与被测物之间的反应式为：a A+b Bc C+d D 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全。如HCl标准溶液滴定NaOH溶液,2.返滴定法,先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。适用：反应较慢或难溶于水的固体试样 如EDTA滴定 Al 3+、NaOH标准溶液测定CaCO3,返滴定法,例：Al3+一定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT 返滴定n(EDTA)总-n(EDTA)过量=n(Al)(c V)(EDTA)总-(cV)(Zn)=(cV)(Al),返滴定法,例：固体CaCO3+一定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标准溶液 返滴定,3.间接滴定法通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用：不能与滴定剂起化学反应的物质,例：Ca2+CaC2O4沉淀 H2SO4 溶解 C2O42-KMnO4标液 间接测定,4.置换滴定法先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。适用于无明确定量关系的反应。,例：,K2Cr2O7 标定 Na2S2O3,第二节 标准溶液与基准物质,一、基准物质标准溶液：是指一种已知准确浓度的溶液。并非任何试剂都可以用来直接配制标准溶液。基准物质:能用于直接配制或标定标准溶液的物质称为基准物质。,基准物质应具备以下条件：(1)必须是容易制成纯品的物质，纯度99.9%。(2)组成与化学式应完全符合，若含结晶水，其含量应与化学式相符合。,(3)试剂应十分稳定，在称量过程中不吸收水及二氧化碳，在放置、烘干过程中不发生变化。(4)具有较大的摩尔质量，减少称量过程中的相对误差。(5)试剂参加反应时，应按反应式定量进行，没有副反应。,二、标准溶液的配制1、直接法 配制方法：用分析天平准确称取一定量的基准物质，溶解后，转移到容量瓶中定容，然后算出该溶液的准确浓度。,2 间接配制法 配制方法：粗略称取一定量的物质或量取一定体积的溶液配制成接近于所需浓度的溶液，利用基准物质确定溶液准确浓度或用一种已知浓度的标液来确定另一 种溶液的浓度方法,标定法：很多物质不能直接用来配制标准溶液，但可将其先配制成一种近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质来标定其准确浓度。如HCl、NaOH等。用一种已知浓度的标液来确定另一种溶液的浓度方法。,第三节 标准溶液浓度的表示方法,一、物质的量及其单位摩尔 二、物质量的浓度 指单位体积溶液所含物质的量,应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。,三、滴定度 指1mL滴定剂溶液相当于待测物质的质量，用T待测物/滴定剂表示，单位为g.mL-1 m=TV,滴定度,TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量,TB/A指每毫升滴定剂（A）溶液相当于待测物（B）的质量,滴定剂的量浓度与滴定度的换算,例：THCl=0.003001 g/mL表示1 mL HCl标液中含有0.003001 g HClTHCl/NaOH=0.003001 g/mL表示每消耗1 mL NaOH 标液可与0.003001 g HCl完全反应,例：,用0.02718 molL-1的高锰酸钾标准溶液测定铁含量，其浓度用滴定度表示为：T Fe/KMnO4=0.007590 g/mL即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：m Fe=T Fe/KMnO4 V KMnO4,第四节 滴定分析法计算,一、滴定分析计算依据 当滴定到化学计量点时，他们的物质的量之间的关系恰好符合其化学反应所表示的化学计量关系,SP时,或,化学计量数之比,物质的量之比,应用1、标准溶液的配制计算2、待测组分在试样中所占的质量分数3、溶液的稀释,二、滴定分析计算公式,2.固体和液体之间作用：,1.两种溶液相互作用：,注意：化学反应配平；单位换算,!注：VT单位为 mL,!注：VT单位为 L,3.滴定度T与物质的量浓度C的关系,!注：TA单位为g/mL,2）每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量,1）1000毫升标液中，每毫升标液中所含溶质的质量,4.待测物百分含量的计算：,称取试样 S 克，含待测组分A的质量为mA克，则待测组分的百分含量为,三、滴定分析计算实例,例1：现有0.1200 mol/L 的NaOH标准溶液200 mL，欲使 其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少mL？,解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀释前后物质 的量相等 的原则，,例2 现有HCl液(0.0976mol/L)4800ml,欲使其浓度为0.1000mol/L，问应加入0.5000mol/L HCl溶液多少？,解：设应加入HCl液Vml，根据溶液增浓前后溶质的物质的量应相当，则 0.5000V+0.09764800=0.1000(4800+V V=28.80ml,例3：将0.2500 g Na2CO3基准物溶于适量水中后，用 0.2000 mol/L的HCL滴定至终点，问大约消耗此HCL 溶液多少毫升？,解：,例4 用Na2CO3标定0.2mol/L HCl标准溶液时，若使用22ml滴定管，问应称取基准Na2CO3多少克？,解：2HCl+Na2CO3 2 NaCl+CO2+H2O用分析天平称量时一般按10%为允许的称量范围，称量范围为0.23 0.2310%=0.23 0.2g,即0.210.25g。,例5：若TNa2CO3/HCl=0.005300 g/mL，试计算HCl标准溶液物质量的浓度。,解：,例6：TFe/K2Cr2O7=0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7标准溶液21.50 mL，问被滴定溶液中铁的质量？,解:,例7 称取邻苯二甲酸氢钾(KHP)基准物质0.4925克，标定NaOH溶液，终点时用去NaOH溶液23.50ml，求NaOH溶液的浓度。=204.2g/mol解：NaOH+KHP NaKP+H2O nNaOH=nKHP CNaOH=0.1026mol/L,例8：测定药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230 g，溶 解后用浓度为0.1006mol/L的HCL标准溶液滴定，终点时消耗该HCL标液23.50 mL，求试样中Na2CO3 的百分含量。,解：,例9 测定工业纯碱Na2CO3的含量，称取0.2560克试样，用0.2000mol/L HCl液滴定，若终点时消耗HCl液22.93ml，问该HCl液对Na2CO3的滴定度是多少？计算试样中Na2CO3的百分含量。解：2HCl+Na2CO3 2 NaCl+CO2+H2O,例10：精密称取CaO试样0.06000 g，以HCL标准溶液滴定 之，已知TCaO/HCL=0.005600 g/mL，消耗HCL10 mL，求CaO的百分含量？,解：,例11 为了标定Na2S2O3溶液,称取工作标准试剂 K2Cr2O7 2.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及过量KI,再用Na2S2O3待标液滴定析出的I2,用去26.12ml,求Na2S2O3 的摩尔浓度。解：反应过程如下：Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-2I-+S4O62-1Cr2O72-3I2 6S2O32-,例12 欲测定大理石中CaCO3含量，称取大理石试样0.1557克，溶解后向试液中加入过量的NH4C2O4，使Ca2+成CaC2O4沉淀析出，过滤、洗涤，将沉淀溶于稀H2SO4，此溶液中的C2O42-需用15.00ml0.04000 mol/L KMnO4标准溶液滴定，求大理石CaCO3含量。,解：Ca2+C2O42-CaC2O4 CaC2O4+H2SO4 CaSO4+H2C2O45H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2+5CaCO3,小结,1、滴定反应的条件与滴定方式2、标准溶液与基准物质3、标准溶液浓度的表示方法4、滴定分析法计算（重点）作业：P 33-34 T三、4，6，10，13,