分析化学课件 滴定分析法概述
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1 n ( MnO 4 ) n (Fe 2 ) 5
1 MnO 4 5
Fe2+
例2.3 以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标 定0.020mol· -1Na2S2O3溶液的浓度,需称多少克 L K2Cr2O7?如何做才能使称量误差不大于0.1%?
解: Cr2O72-+6I-+14H+ = 2Cr3++3I2+7H2O I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-
Cr2O7
2- +6e
2Cr3+
2S2O3
2- -2e
S4O62-
1 n( K2Cr2O7) = n(Na2S2O3) 6
1 1 m( K2Cr2O7 ) = n( K2Cr2O7)· M( K2Cr2O7) 6 6 1
= c(Na2S2O3) · V(Na2S2O3)· M(K2Cr2O7) 6 = 0.020×0.025×294.18/6 = 0.025(g) （?）
解:
Ca2++C2O42CaC2O4(s) H2C2O4
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O 1Ca2+
1H2C2O4
5H2C2O4
2KMnO4
n(Ca2+)=n(H2C2O4)=
5 n(KMnO4) 2
n (Ca) M (Ca) (Ca ) V 5c (KMnO 4 ) V (KMnO 4 ) M (Ca) 2V
滴定分析中的计算
一、标定及滴定计算
方法一: 等物质的量规则
1 1 n( A) n( B) ZA ZB
ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失 质子数或得失电子数。
1 1 M ( A) M (A) ZA ZA
1 c( A) Z A c(A) ZA
1 n( A) Z A n(A) ZA
本章内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 滴定分析法的分类 滴定方式和滴定分析对反应的要求 基准物质和标准溶液 活度活度系数和平衡常数 滴定分析中的计算
2.1 滴定分析法的分类
根据常用的化学反应，滴定分析法分四类。 （一）酸碱滴定法 以酸碱反应 为基础的滴定分析法。 一般酸、碱以及能 和酸、碱直接或间接发生质子转移的物质可用酸碱滴定法测定。 （二）配位滴定法 以配位反应为基础的滴定分析法。 （三）沉淀滴定法 利用沉淀反应的分析法。目前应用最广的是生成难溶银 盐的反应，称为银量法。 （四）氧化还原滴定法 以氧化还原反应为基础的滴定分析法。
间接滴定：Ca2+
CaC2O4(s)
H2C2O4
2.3 基准物质和标准溶液 一.基准物质：
用以直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质 1. 组成与化学式相符( H2C2O4· 2O、NaCl ); 2H 2. 试剂纯度 > 99.9% ; 3. 稳定( Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等） 常用的基准物质有下列几类：
根据换算因数法: a c (B) V (B) M (A) w (A) b 100% 3 ms 10
第二章小结
1. 滴定方式、滴定分析对反应的要求、基准物质、 标准溶液 2. 滴定分析计算: M(Mr)、 m、n、c、V、w、之间的关系 标准溶液的配制与标定: 直接法、标定法 滴定剂(nA)与被测物(nB)的关系: 等物质的量规则、因数换算
例2.4 病人血钙的检验：取2.00mL血液，稀释 后用(NH4)2C2O4 处理，使Ca2+生成 CaC2O4 沉淀，沉淀过滤后溶解于强酸中， 然后用
1 1 c ( KMnO4 ) 0.050 mol L 5
的KMnO4溶液滴定，用去1.20 mL， 试
计算此血液中钙的质量浓度 (g· -1). L
2.4 活度、活度系数和平衡常数
的尺度，它不仅与溶液中各种离子的总浓度有关，也与 离子电荷有关。为了计算活度系数，引进了离子强度这 个概念。离子强度I可用下式计算， I＝0.5×（c1z12+c2z22+·+cizi2） · · 式中c1,c2,·,ci,z1,z2,·,zi分别为溶液中各种离子的浓度和 · · · · 所带电荷数。 中性分子的活度系数常粗略的视为等于1。
二、活度常数、浓度常数和混合常数
假如溶液中有下式反应
A＋B＝C＋D
2.4 活度、活度系数和平衡常数
根据化学平衡原理 K0＝aCaD/aAaB 式中K0称为活度常数，又称热力学常数，与温度有关。 在分析化学中，用到的是各组分的浓度。若用浓度表 示上述平衡关系，得到的是浓度常数Kc（常简写为K） Kc＝[C][D]/[A][B] Kc 与K0的关系是
1.酸碱滴定法中常用的邻苯二甲酸氢钾，草酸，碘酸氢钾， 碳酸和硼砂等。 2.配位滴定法中常用Cu，Zn，Pb等金属，有时也用碳酸钙，氧化 镁等。 3.沉淀滴定法中应用最广的银量法，基准物为NaCl或KCl。 4.氧化还原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等纯金属。
实验室常用试剂分类
2.5 滴定分析中的计算
例如2.2
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 的基本单元:
1 H 2SO4 2
NaOH 的基本单元: NaOH
等物质的量规则:
1 n ( H 2SO4 ) n (NaOH) 2
2.5 滴定分析中的计算
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: 等物质的量规则:
2+
1 1 5 c ( KMnO 4 ) V (KMnO 4 ) M (Ca) 5 5 2V
0.0500 1.20 40.08 0.601 (g L-1 ) 2 2.00
2.5 滴定分析中的计算
二、A物质的质量分数 (w) 的计算
根据等物质的量规则:
1 1 c( B) V (B) M ( A) ZB ZA w (A) 100% 3 ms 10
级别
中文名
1级
优级纯
2级
分析纯
3级
化学纯
生化试剂
英文标志 GR 标签颜色 绿
AR 红
CP 蓝
BR 咖啡色
注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别
2.3 基准物质和标准溶液
二.标准溶液的配制:
标准溶液具有准确的浓度。配制方法有两种： 1.直接法
准确称取一定量的基准物质，溶解后定量的转移至容量瓶 中，冲释到刻度，根据称取物质的量和容量瓶的体积计算钙标 准溶液的浓度。 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3 2.标定法 先称取一定量试剂配成接近所需浓度的溶液，然后用基准 物质测定它的准确浓度。这种操作叫做标定。 标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-
2.2 滴定方式和滴定分析对反应的要求
1. 按一定的反应式定量进行(99.9%以上) 2. 快(或可加热、催化剂) 3. 有适当的方法确定终点(指示剂) 直接 滴定
置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(KI)
Zn2+ 返滴定: Al+EDTA(过量)、
NaOH CaCO3+HCl(过量) KMnO4
欲标定0.10 mol· -1 NaOH: L 若用H2C2O4· 2O 2H 约0.15g 应称大样
若用KHC8H4O4 约0.5g 称小样为好(?)
比较“称大样”、“称小样”两种方法的 优劣
方法二:
换算因数法
a A bB cC d D
a n (A) n (B) b a c (A) V (A) c (B) V (B) b
m (K 2Cr2O7 ) c (K 2Cr2O7 ) M (K 2Cr2O7 ) V (K 2Cr2O7 )
2.3 基准物质和标准溶液
三、标准溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度
简称浓度。物质B的浓度cB是指单位体积溶液含溶质B的物
质的量nB，即 cB(mol/L)=nB(mol)/V(L)
Kc＝ [C][D]/[A][B]＝ K0· A · B /Υ C · D Υ Υ Υ
可见浓度系数不仅与温度有关，还与溶液中离子强度有 关。只有温度和离子强度一定时，浓度常数才是一常数。
2.5 滴定分析中的计算
国际单位制（SI）的基本单位（7个）：
长度(l) －米( m) 质量(m) －千克（kg） 时间(t) － 秒(s) 电流强度(i) － 安培(A) 热力学温度单位(T) － 开尔文(K) 物质的量(n) － 摩尔(mol) 光强度单位 (I)－ 坎德拉(cd)
第二章 滴定分析法概述
滴定分析法概述
将已知准确浓度的试剂从滴定管滴加 到一定量待测溶液中，直到所加的试剂与待 测物质恰好按化学反应式所表示的化学计量 关系反应时，滴定到达化学计量点。根据试 剂的用量，计算待测物质的含量。这里所用 的已知准确浓度的溶液称为标准溶液，这一 操作过程称为滴定，这类分析方法称为滴定 分析法。
2.4 活度、活度系数和平衡常数
一、离子的活度和活度系数 在理想溶液中离子或分子的活度和浓度是相同的。 但实际上大部分溶液是非理想的，特别是电解质溶液， 在离子或分子的活度和浓度之间存在着差别。A的活度 aA和浓度[A]之间的关系如下式所示 aA＝Υ A[A] 式中Υ A称为A的活度系数，在无限稀释的情况下 ΥA→1,aA→[A]；随着溶液浓度的增加,ΥA<1, aA<[A]. 活度系数是衡量实际溶液和理想溶液之间偏差大小
或
cB(mmol/mL)=nB(mmol)/V(mL) 式中V为溶液的体积。 物质的量n和质量m的关系为 n(mol)=m(g)/M(g/mol)
式中M为物质的摩尔质量 。
2.3 基准物质和标准溶液
三、标准溶液浓度的表示方法
2.滴定度
滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组分的质 量（单位为克），以T待测物/滴定剂表示。 在生产实际中，常需测定大批量试样中同一 组分含量，用滴定度表示标准溶液的浓度计算比 较简便。
例2.1
配制0.02000 mol·L-1 K2Cr2O7标 准溶液250.0mL,求m = ?
解 m(K2Cr2O7) = n· = c· M M V· = 0.02000×0.2500×294.2 = 1.471 (g) 通常仅需要溶液浓度为0.02 mol· -1左右, 做法是: L
准确称量1.47g(±10%) K2Cr2O7基准物质, 于容量瓶中定容, 再计算出其准确浓度：
物理量符号为斜体, 单位符号为正体
2.5 滴定分析中的计算
分析化学中常用的量和单位
物质的量: n (mol、 mmol) 必须指明 摩尔质量: M (g· mol-1) 基本单元 物质的量浓度: c (mol· -1) L 质量: m (g、mg) 体积: V (L、mL) 质量分数: w (%) 质量浓度: (g· -1 、mg· -1) mL mL 相对分子量: Mr 相对原子量: Ar
0.0002 Er 100% 1% 0.025
如何配制才能使称量误差 ≤ 0.1%?
称大样 —— 减少称量误差
准确称取0.25g左右K2Cr2O7于小烧杯中，溶
解后定量转移到250mL容量瓶中定容,
液管移取3份溶液于锥形瓶中,
用25mL移
分别用Na2S2O3滴
定。
0.0002 Er 0.08% 0.1% 0.25
1 MnO 4 5
Fe2+
例2.3 以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标 定0.020mol· -1Na2S2O3溶液的浓度,需称多少克 L K2Cr2O7?如何做才能使称量误差不大于0.1%?
解: Cr2O72-+6I-+14H+ = 2Cr3++3I2+7H2O I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-
Cr2O7
2- +6e
2Cr3+
2S2O3
2- -2e
S4O62-
1 n( K2Cr2O7) = n(Na2S2O3) 6
1 1 m( K2Cr2O7 ) = n( K2Cr2O7)· M( K2Cr2O7) 6 6 1
= c(Na2S2O3) · V(Na2S2O3)· M(K2Cr2O7) 6 = 0.020×0.025×294.18/6 = 0.025(g) （?）
解:
Ca2++C2O42CaC2O4(s) H2C2O4
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O 1Ca2+
1H2C2O4
5H2C2O4
2KMnO4
n(Ca2+)=n(H2C2O4)=
5 n(KMnO4) 2
n (Ca) M (Ca) (Ca ) V 5c (KMnO 4 ) V (KMnO 4 ) M (Ca) 2V
滴定分析中的计算
一、标定及滴定计算
方法一: 等物质的量规则
1 1 n( A) n( B) ZA ZB
ZA和ZB分别为A物质和B物质在反应中的得失 质子数或得失电子数。
1 1 M ( A) M (A) ZA ZA
1 c( A) Z A c(A) ZA
1 n( A) Z A n(A) ZA
本章内容
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 滴定分析法的分类 滴定方式和滴定分析对反应的要求 基准物质和标准溶液 活度活度系数和平衡常数 滴定分析中的计算
2.1 滴定分析法的分类
根据常用的化学反应，滴定分析法分四类。 （一）酸碱滴定法 以酸碱反应 为基础的滴定分析法。 一般酸、碱以及能 和酸、碱直接或间接发生质子转移的物质可用酸碱滴定法测定。 （二）配位滴定法 以配位反应为基础的滴定分析法。 （三）沉淀滴定法 利用沉淀反应的分析法。目前应用最广的是生成难溶银 盐的反应，称为银量法。 （四）氧化还原滴定法 以氧化还原反应为基础的滴定分析法。
间接滴定：Ca2+
CaC2O4(s)
H2C2O4
2.3 基准物质和标准溶液 一.基准物质：
用以直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质 1. 组成与化学式相符( H2C2O4· 2O、NaCl ); 2H 2. 试剂纯度 > 99.9% ; 3. 稳定( Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等） 常用的基准物质有下列几类：
根据换算因数法: a c (B) V (B) M (A) w (A) b 100% 3 ms 10
第二章小结
1. 滴定方式、滴定分析对反应的要求、基准物质、 标准溶液 2. 滴定分析计算: M(Mr)、 m、n、c、V、w、之间的关系 标准溶液的配制与标定: 直接法、标定法 滴定剂(nA)与被测物(nB)的关系: 等物质的量规则、因数换算
例2.4 病人血钙的检验：取2.00mL血液，稀释 后用(NH4)2C2O4 处理，使Ca2+生成 CaC2O4 沉淀，沉淀过滤后溶解于强酸中， 然后用
1 1 c ( KMnO4 ) 0.050 mol L 5
的KMnO4溶液滴定，用去1.20 mL， 试
计算此血液中钙的质量浓度 (g· -1). L
2.4 活度、活度系数和平衡常数
的尺度，它不仅与溶液中各种离子的总浓度有关，也与 离子电荷有关。为了计算活度系数，引进了离子强度这 个概念。离子强度I可用下式计算， I＝0.5×（c1z12+c2z22+·+cizi2） · · 式中c1,c2,·,ci,z1,z2,·,zi分别为溶液中各种离子的浓度和 · · · · 所带电荷数。 中性分子的活度系数常粗略的视为等于1。
二、活度常数、浓度常数和混合常数
假如溶液中有下式反应
A＋B＝C＋D
2.4 活度、活度系数和平衡常数
根据化学平衡原理 K0＝aCaD/aAaB 式中K0称为活度常数，又称热力学常数，与温度有关。 在分析化学中，用到的是各组分的浓度。若用浓度表 示上述平衡关系，得到的是浓度常数Kc（常简写为K） Kc＝[C][D]/[A][B] Kc 与K0的关系是
1.酸碱滴定法中常用的邻苯二甲酸氢钾，草酸，碘酸氢钾， 碳酸和硼砂等。 2.配位滴定法中常用Cu，Zn，Pb等金属，有时也用碳酸钙，氧化 镁等。 3.沉淀滴定法中应用最广的银量法，基准物为NaCl或KCl。 4.氧化还原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等纯金属。
实验室常用试剂分类
2.5 滴定分析中的计算
例如2.2
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 的基本单元:
1 H 2SO4 2
NaOH 的基本单元: NaOH
等物质的量规则:
1 n ( H 2SO4 ) n (NaOH) 2
2.5 滴定分析中的计算
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O MnO4-的基本单元: Fe2+的基本单元: 等物质的量规则:
2+
1 1 5 c ( KMnO 4 ) V (KMnO 4 ) M (Ca) 5 5 2V
0.0500 1.20 40.08 0.601 (g L-1 ) 2 2.00
2.5 滴定分析中的计算
二、A物质的质量分数 (w) 的计算
根据等物质的量规则:
1 1 c( B) V (B) M ( A) ZB ZA w (A) 100% 3 ms 10
级别
中文名
1级
优级纯
2级
分析纯
3级
化学纯
生化试剂
英文标志 GR 标签颜色 绿
AR 红
CP 蓝
BR 咖啡色
注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别
2.3 基准物质和标准溶液
二.标准溶液的配制:
标准溶液具有准确的浓度。配制方法有两种： 1.直接法
准确称取一定量的基准物质，溶解后定量的转移至容量瓶 中，冲释到刻度，根据称取物质的量和容量瓶的体积计算钙标 准溶液的浓度。 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3 2.标定法 先称取一定量试剂配成接近所需浓度的溶液，然后用基准 物质测定它的准确浓度。这种操作叫做标定。 标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-
2.2 滴定方式和滴定分析对反应的要求
1. 按一定的反应式定量进行(99.9%以上) 2. 快(或可加热、催化剂) 3. 有适当的方法确定终点(指示剂) 直接 滴定
置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3(KI)
Zn2+ 返滴定: Al+EDTA(过量)、
NaOH CaCO3+HCl(过量) KMnO4
欲标定0.10 mol· -1 NaOH: L 若用H2C2O4· 2O 2H 约0.15g 应称大样
若用KHC8H4O4 约0.5g 称小样为好(?)
比较“称大样”、“称小样”两种方法的 优劣
方法二:
换算因数法
a A bB cC d D
a n (A) n (B) b a c (A) V (A) c (B) V (B) b
m (K 2Cr2O7 ) c (K 2Cr2O7 ) M (K 2Cr2O7 ) V (K 2Cr2O7 )
2.3 基准物质和标准溶液
三、标准溶液浓度的表示方法 1.物质的量浓度
简称浓度。物质B的浓度cB是指单位体积溶液含溶质B的物
质的量nB，即 cB(mol/L)=nB(mol)/V(L)
Kc＝ [C][D]/[A][B]＝ K0· A · B /Υ C · D Υ Υ Υ
可见浓度系数不仅与温度有关，还与溶液中离子强度有 关。只有温度和离子强度一定时，浓度常数才是一常数。
2.5 滴定分析中的计算
国际单位制（SI）的基本单位（7个）：
长度(l) －米( m) 质量(m) －千克（kg） 时间(t) － 秒(s) 电流强度(i) － 安培(A) 热力学温度单位(T) － 开尔文(K) 物质的量(n) － 摩尔(mol) 光强度单位 (I)－ 坎德拉(cd)
第二章 滴定分析法概述
滴定分析法概述
将已知准确浓度的试剂从滴定管滴加 到一定量待测溶液中，直到所加的试剂与待 测物质恰好按化学反应式所表示的化学计量 关系反应时，滴定到达化学计量点。根据试 剂的用量，计算待测物质的含量。这里所用 的已知准确浓度的溶液称为标准溶液，这一 操作过程称为滴定，这类分析方法称为滴定 分析法。
2.4 活度、活度系数和平衡常数
一、离子的活度和活度系数 在理想溶液中离子或分子的活度和浓度是相同的。 但实际上大部分溶液是非理想的，特别是电解质溶液， 在离子或分子的活度和浓度之间存在着差别。A的活度 aA和浓度[A]之间的关系如下式所示 aA＝Υ A[A] 式中Υ A称为A的活度系数，在无限稀释的情况下 ΥA→1,aA→[A]；随着溶液浓度的增加,ΥA<1, aA<[A]. 活度系数是衡量实际溶液和理想溶液之间偏差大小
或
cB(mmol/mL)=nB(mmol)/V(mL) 式中V为溶液的体积。 物质的量n和质量m的关系为 n(mol)=m(g)/M(g/mol)
式中M为物质的摩尔质量 。
2.3 基准物质和标准溶液
三、标准溶液浓度的表示方法
2.滴定度
滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测组分的质 量（单位为克），以T待测物/滴定剂表示。 在生产实际中，常需测定大批量试样中同一 组分含量，用滴定度表示标准溶液的浓度计算比 较简便。
例2.1
配制0.02000 mol·L-1 K2Cr2O7标 准溶液250.0mL,求m = ?
解 m(K2Cr2O7) = n· = c· M M V· = 0.02000×0.2500×294.2 = 1.471 (g) 通常仅需要溶液浓度为0.02 mol· -1左右, 做法是: L
准确称量1.47g(±10%) K2Cr2O7基准物质, 于容量瓶中定容, 再计算出其准确浓度：
物理量符号为斜体, 单位符号为正体
2.5 滴定分析中的计算
分析化学中常用的量和单位
物质的量: n (mol、 mmol) 必须指明 摩尔质量: M (g· mol-1) 基本单元 物质的量浓度: c (mol· -1) L 质量: m (g、mg) 体积: V (L、mL) 质量分数: w (%) 质量浓度: (g· -1 、mg· -1) mL mL 相对分子量: Mr 相对原子量: Ar
0.0002 Er 100% 1% 0.025
如何配制才能使称量误差 ≤ 0.1%?
称大样 —— 减少称量误差
准确称取0.25g左右K2Cr2O7于小烧杯中，溶
解后定量转移到250mL容量瓶中定容,
液管移取3份溶液于锥形瓶中,
用25mL移
分别用Na2S2O3滴
定。
0.0002 Er 0.08% 0.1% 0.25