滴定分析
滴定分析
滴定分析分析化学是研究物质组成的测定方法与有关原理的一门科学。
它分为定性分析和定量分析两在部分。
定性分析的任务是确定物质的组成成分;定量分析的任务是在定性分析的基础上进一步确定各组成成分的相对含量。
定量分析通常可分为化学分析和仪器分析。
化学分析是以物质化学性质为基础的分析方法,它包括重量分析和滴定分析。
仪器分析是以物质的物理或物理化学性质为基础,应用特殊的检验仪器进行分析的方法。
滴定分析由于其简便、快速等特点且有足够的准确度,不仅在化学、化工领域有很大的实用性,医药卫生等工作中也有广泛的应用。
第一节滴定分析概念一、滴定分析的特点和方法滴定分析是通过“滴定”来实现的一种分析方法。
在滴定过程中,使用的已知准确的溶液称为标准溶液,被滴定的溶液叫做试样溶液。
当标准溶液与被测组成的反应恰好完全时,即为反应的理论终点,称为化学计量点附近发生的、容易观察到的变化来确定。
若反应本身无此种变化,就须借助指示剂。
指示剂所指示的反应终点称为滴定终点。
滴定分析法是基于标准溶液与被测组分之间发生化学反应时,它们的量之间存在一定的化学计量关系,利用标准溶液的浓度和所消耗的体积来计算被测物质含量的一种方法。
根据分析时所利用的化学反应不同,滴定分析又分为酸碱滴定法,氧化还原滴定法,配合滴定法和沉淀滴定法。
值得注意的是,并非所有的反应都可用于滴定分析,适合滴定分析的反应必须满足以下条件:第一,该反应必须按一定的反应式进行,即必须具有确定的化学计量关系;第二,反应必须能够定量地进行,通常要求达到99.9%以上;第三,必须有适当的方法确定反应的终点。
此外要求反应能较快地进行。
对于速度较慢的反应有时可通过加热或加入催化剂来加速反应。
二、滴定分析的操作程序(一)标准溶液的配制1.直接配制法直接称取一定量的基准物质,溶解后转入容量瓶中,稀释定容。
根据溶质的量和溶液的体积可计算出该溶液的准确浓度。
所谓基准物质是指那些能够直接用来配制溶液的物质。
滴定分析
滴定分析滴定分析是一种常用于化学实验室中的定量分析方法,用于确定溶液中特定物质的浓度。
它基于化学反应的滴定原理,通过向待测溶液中加入已知浓度的试剂(称为滴定剂),并记录所需的滴定剂体积,从而推算出待测溶液中目标物质的浓度。
滴定分析广泛应用于各种领域,如环境检测、药学、食品分析等。
滴定分析的原理基于滴定反应,这是一种化学反应,涉及两种或更多溶液的定量反应。
滴定试剂以每滴控制加入,直到反应达到化学终点。
pH指示剂是滴定分析常用的指示剂,它根据溶液的酸碱性质变化而改变颜色,提供了一种判断滴定终点的方法。
在滴定分析中,需要准备一定量的滴定试剂,并使用准确的体积计控制滴定液的加入。
实验开始前,需要将待测溶液放置于容量瓶中,并加入适量的滴定溶液。
然后,一滴一滴地加入滴定溶液,同时搅拌溶液。
直至观察到滴定终点的颜色变化,此时终点体积即为滴定终点体积。
滴定分析中使用的滴定试剂与待测溶液之间必须存在化学反应,并且该反应必须是已知且可以量化的。
这样,通过计算滴定试剂的体积与浓度,可以推算出待测溶液中目标物质的浓度。
滴定试剂与待测溶液中目标物质的化学反应称为滴定反应。
常见的滴定反应有酸碱滴定、还原滴定、氧化滴定等。
酸碱滴定是滴定分析中最常见的形式之一。
它是基于溶液的酸碱性质之间的中和反应进行的。
在酸碱滴定中,通常使用酸性或碱性的滴定试剂,根据酸碱指示剂的变色作为滴定终点的判断。
常见的酸碱滴定包括酸对碱滴定以及碱对酸滴定。
还原滴定是指滴定试剂与待测溶液中存在的氧化剂反应,如常用的碘量法。
在该方法中,碘作为滴定试剂,通过与待测溶液中存在的还原剂反应,溶液的颜色发生变化,从而确定滴定终点。
氧化滴定是指滴定试剂与待测溶液中的还原剂反应。
与还原滴定相反,氧化滴定需要用一种氧化剂作为滴定试剂,通过与待测溶液中存在的还原剂反应,测定待测溶液中的还原剂的浓度。
除了常见的酸碱滴定、还原滴定和氧化滴定,滴定分析还可以用于测定其他化学物质,如含氯量、铁含量、钙含量等。
滴定分析概述
2. 返滴定法(back titration) 返滴定法(back
返滴定法:先准确加入过量滴定剂,待反应完 返滴定法 全后,再用另一种标准溶液滴定剩余滴定剂; 根据反应消耗滴定剂的净量就可以算出被测物 质的含量。 使用条件: 反应速率较慢,或反应物 使用条件:当滴定反应速率较慢 反应速率较慢 反应物 是固体,或没有合适的指示剂 没有合适的指示剂时,选用返滴 是固体 没有合适的指示剂 定法。
3.滴定误差 (end point error) 滴定误差 滴定终点与化学计量点不一致,由此所 造成的误差。 4.指示剂 指示剂(indicator) 指示剂 为了能比较准确地掌握化学计量点的 达到,在实际滴定操作时,常在被测物质的 溶液中加入一种辅助剂,借助于它的颜色变 化作为化学计量点到达的信号,这种辅助试 剂称为指示剂。
例如,欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7 溶液1升 时,首先在分析天平上精确称取2.9420 克 K2Cr2O7 置于烧杯中,加入适量水溶解后, 定量转移到1000mL容量瓶中,再定容即得。
2.间接配制法 即先配成近似所需浓度的溶液,再 用基准试剂或另一种物质的标准溶液来 标定,然后计算出它的准确浓度。
nB = n A
二、滴定分析中确定基本单元的原则和步骤 确定基本单元的步骤: 确定基本单元的步骤 (1)写出有关方程式,将其配平。 (2)确定标准溶液的基本单元。 (3)根据计量关系,确定被测物的基本 单元,使之符合等物质的量反应规则。
对于任一滴定反 应 tT +aA
P
T为滴定剂,A为待测物质,P为生成物。
滴定分析法的特点: 滴定分析法的特点: 1)用于常量组分的测定; )用于常量组分的测定 2)仪器简单、操作简便; )仪器简单、操作简便 3)快速准确; )快速准确 4)应用广泛; )应用广泛; 5)与仪器分析法相比,灵敏度较低。 )与仪器分析法相比,灵敏度较低。
滴定分析
※ 标准物质 二级标准物质(工作基准物质) ※ 我国化学试剂中只有滴定分析基准试剂和
pH基准试剂属于标准物质。
第一基准试剂 (一级标准物质)
工作基准试剂 (二级标准物质)
是滴定分析的 计量标准
常用基准物质
此表5-2很实用啊!
名称
化学式 干燥后 干燥条件 标定对象
十水碳酸钠 Na2CO3·10H2O
I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-
◆沉淀滴定法
以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法
Ag+ + Cl- = AgCl (白色)
第五章 滴定分析概述
第二节 滴定方式
◆直接滴定法 : 一种标准溶液完全符合滴定反 应要求的滴定反应.(最基本的方式)
如 HCl 标准溶液 NaOH溶液
第五章 滴定分析概述
第五章 滴定分析概述
二. 滴定分析类型
按滴定时所用化学反应的类型分类 ◆酸碱滴定法
以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法
H3O+ + OH- = 2H2O
◆配位滴定法
以配位反应为基础的一种滴定分析方法 Mg2+ +Y4- = MgY2-
第五章 滴定分析概述
◆氧化还原滴定法
以氧化还原反应为基础的一种滴定分析方法 Cr2O72-+6I-+ 14H+ =2Cr3++ 3I2+7H2O
第五章 滴定分析概述
⑦ 指示剂: (indicator)
滴定反应无终点指示时,所必须加入的辅助剂
⑧ 滴定曲线:
滴定过程中,待测组分的浓度的变化用参数记 录而成曲线图
第五章 滴定分析概述
第5节滴定分析
②反应必须迅速且完全。最好瞬间完成,通常要求反应 完全程度达99.9%以上。慢的反应,可加热或催化。
③有适当的、简便可靠的方法确定滴定终点。如加入合 适的指示剂,利用其颜色突变来指示滴定终点。
2. 滴定方式
① 直接滴定:凡能满足上述要求的反应都可以用标准溶液直接滴定待测物质。 它最常用、最基本。 ② 返滴定:在滴定反应速率较慢或者没有合适的指示剂以及待测物质是固体 需要溶解时,常采用返滴定方式。即先向待测物质中准确加入一定量的过量标 准溶液与其充分反应,然后再用另一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液, 最后根据反应中所消耗的两种标准溶液的物质的量,求出待测物质的含量。
NH4SCN+ Ag+(余)=AgSCN↓+NH4+ 终点淡红色 SCN–(过量) + Fe3+=[Fe(SCN)]2+血红色 Cl%=(C1V1–C2V2) ×M(Cl–)/ms(称样量)
③ 间接滴定
当某些物质不能与滴定剂直接发生化学反应,或者能发生 反应但并不一定按反应式进行,或者伴有副反应发生时,可采 用间接滴定方式。即先加入适当的试剂与待测物质发生化学反 应,使其定量地转化为另外一种能被直接滴定的物质,从而达 到间接测定的目的。如测定铵盐中的含氮量。
n(NaOH)=n(1/2H2SO4) 氧化还原滴定按转移一个电子的特定组合确定基本单元
6Fe2 Cr2O72 14H 6Fe3 2Cr 3 7H 2O
n( F e2
)
n( 1 6
Cr2O72
)
配位滴定和沉淀滴定计量数之比常为1:1,因此基本单元可以
是EDTA,X-,Ag+)
滴定分析
滴定分析法中的计算
滴定分析计算的依据和基本公式 (1)滴定剂与被滴定物质之间的计量关系 设滴
定剂A与被滴物质B有下列关系: aA+bB=cC+dD 当滴定恰好到达化学计量点时,滴定剂A的物质 的量n(A)与被滴物质B的物质的量有下列关系: n(A):n(B)=a:b 故有 n(A)=a*n (B) /b或,n(B)=b*n (A) /a
2. 指示剂的变色范围和变色点
c(In-)=c(HIn)时, pH=pKHIn, 酸色和碱色的等量成
分混合色, 称为指示剂的理论变色点
c(In-)=c(HIn) ≤ 1/10时, 则pH≤ pKHIn–1,酸式色;
c(In-)=c(HIn) ≥ 10时,则pH≥ pKHIn+1,碱式色 ; 1/10< c(In-)=c(HIn) <10时,酸式和碱式的混合色
容量滴定分析
滴定分析法概述
滴定分析:将一种已知准确浓度的试剂 滴定管 滴定剂 溶液,滴加到一定体积的被测物质的
溶液中,直到所加的试剂与被测物质
按化学计量关系定量完全反应为止, 然后根据标准溶液的浓度和体积,计
算出被测物质的含量。
被滴定溶液
滴定分析法
这种已知准确浓度的试剂溶液称为滴定液。 将滴定液从滴定管中加到被测物质溶液中的过
沉淀滴定法
沉淀滴定法是以生成沉淀的化学反应为基础的
一种滴定分析法 沉淀滴定法是根据沉淀发应建立的滴定方法。 虽然形成沉淀的反应很多,但是能够用来做滴 定分析的却很少。其原因是:很多沉淀没有固 定的组成;对构晶离子的吸附现象及与其他离 子共沉淀造成较大误差;有些沉淀的溶解度比 较大,在化学计量点时反应不够完全;很多沉 淀反应速率较慢,尤其是一些晶形沉淀,容易 产生过饱和现象;缺少合适的指示剂等。应用 最多的沉淀滴定法是银量法
滴定分析法
V nC A A =第三章 滴定分析法滴定分析法是目前完成化学分析任务最常用的一类分析方法,由于这类方法主要测量的是溶液的容积,故又称“容量分析法”。
本章内容包括:滴定分析法概论、酸碱滴定法、非水酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化还原滴定法。
基本要求:一、滴定分析法概论1.掌握滴定分析对化学反应的要求。
适用于滴定分析的化学反应必须具备的条件是:(1)反应必须定量完成;(2)反应必须迅速完成;(3)必须有适宜的指示剂或其它简便可靠的方法确定滴定终点。
2.掌握滴定分析中常用的滴定方式(直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法)的含义。
3.掌握标准溶液的配制和基准物质应符合的条件。
标准溶液的配制方法:直接法、间接法。
基准物质应符合的条件:试剂组成和化学式完全相符;试剂的纯度一般应在99.99%以上,且稳定,不发生副反应;试剂最好有较大的摩尔质量,可减少称量误差。
4.掌握物质的量浓度和滴定度的含义及其有关计算。
物质的量浓度:1升溶液(1毫升)溶液中所含溶质的物质的量(mol 或mmol ),称为该物质的物质的量浓度。
计算公式为:(1)物质的量浓度(2)物质的量与质量的关系滴定度:有两种表示方法。
(1)每毫升标准溶液中所含溶质的质量,用符号T T 表示。
(2)每毫升标准溶液所能滴定的被测物质的质量,用符号T T/A 表示。
T 表示滴定剂(标准溶液),A 表示被测物质。
例如T NaOH/HCl =0.003646g/ml ,表示每毫升NaOH 标准溶液恰能与0.003646gHCl 反 应。
物质的量浓度与滴定度之间的换算: 1000A T ATM C t aT ⋅⋅=1000//A A T T M T a tC ⋅=5.掌握用反应式中系数比的关系解决滴定分析中试样或基准物质称取量的计算;标准溶液浓度的计算;各种滴定分析结果的计算。
其步骤一般为:(1)正确书写反应方程式;(2)求出反应物之间的化学计量关系——摩尔比 (3)列出有关公式,正确计算。
第5章-滴定分析概述,葛
定量生成 I2 Na2S2O3 标液 淀粉指示剂
深蓝色消失 Cr2O72- + 6I-+ 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + 2S4O62-
间接滴定法 例如:氧化还原滴定测定Ca2+
Ca2+ CaC2O4沉淀
H2SO4 C2O42KMnO4标液 间接测定 16 H 2 Mn 2 10 CO 2 8 H 2 O
待标定溶液滴定。根据滴定结果计算出待标定溶液的准确浓度。 此法不如基准物质标定法精确,但较简便。
三、标准溶液浓度表示方法
1、物质的量浓度: ——单位体积溶液中所含溶质的物质的量。 c=n/V
mB nB ( mol或mmol) MB nB mB CB VB M BVB ( mol / L )或( mmol / L )
配制溶液 标 定
计算浓度
二、标准溶液的配制
1、直接配制法
准确称取一定量的基准物质,溶解后定量转移入容量瓶中, 加蒸馏水稀释至一定刻度,充分混匀。根据称取基准物的质量
和容量瓶的体积,计算其准确浓度。
准确称取 基准物质
溶解
定容
计算准 确浓度
分析天平
烧杯
容量瓶
n B mB / M B cB VB VB
常用基准物质的干燥条件及其应用
二、标准溶液的配制方法
1、直接配制法:
准确称量 溶解定容 计算浓度
例如:0.01667 mol/L K2Cr2O7标准溶液的配制
4.903 g 基准K2Cr2O7 1L容量瓶
2、间接配制法:
先配制成接近所需浓度的溶液,然后再用基准物或另一 种已知浓度的标准溶液滴定的方法确定其准确浓度。
滴定分析法
终点误差(Et )
二、滴定分析法的分类
按化学反应类型分为四类:
1. 酸碱滴定法: 又称中和法,是以酸碱反应(质子传
递反应)为基础的滴定分析方法。其反应实质可表
示如下:
H+ + OH-
H2O
适用于测各类酸碱的酸碱度和酸碱的含量。
V 20.00 mL 2.00 mL
E 0.02 mL 0.02 mL
RE 0.1% 1%
称量误差 称样质量应大于0.2g
m 0.2000 g 0.0200 g
E 0.2 mg 0.2 mg
RE 0.1% 1%
2.精密度 精密度表示平行测定的结果相互靠近的
程度,一般用偏差表示。
偏差
适用于测具有氧化还原性的物质。
4. 沉淀滴定法: 是利用沉淀反应进行的滴定分析
法。最常用的是以硝酸银标准溶液测定卤化物的
含量。如:
Ag+ + Cl-
AgCl
适用于能够形成沉淀的离子的测定。
三、滴定分析对化学反应的要求
1. 按一定的反应式定量完成(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
四、滴定方式
1. 直接滴定法
凡满足滴定反应三点要求的就可用标准溶液直接 滴定被测物质。 2H++ Na2CO3 = H2O +CO2 +2Na+ Zn2++ H2Y2- = ZnY2- +2H+ Cr2O72- +6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O Ag+ + Cl - = AgCl
第三章 滴定分析
cAVA
a b
nB
a b
mB MB
(1)确定标准溶液浓度
cA
a nB b VA
a b
1 VA
mB MB
(2)确定称取基准物或试样量范围
滴定液体积一般为 20~25 mL左右,浓度约 0.1 mol·L-1
(3)估计标准溶液消耗体积 VA
若被测物为溶液时:
c AVA
a b cBVB
cA
a b
cB
4 要有简便可靠的方法确定滴定的终点。
三、滴定方式
(1)、直接滴定法:凡是满足上述滴定反应要 求的反应,采用直接滴定法进行测定。
例如: NaOH + HCl = NaCl + H2O
NaOH HCl
(2)、返滴定法(回滴):是指部分反应不符 合上述的要求,反应速度较慢或无合适
指示剂时,用此法。
过程:在被测物质的试液中先加入过量的滴定 剂,待反应完成后,再用另一标准溶液去滴 定剩余的滴定剂,根据滴定剂的总量减去标 准溶液的用量,从而算出被测物质的含量。
mH2C2O4 2H2O
0.2100 250 126.07 1000
6.619g
二、滴定度(Titre)
定义:每毫升标准溶液相当被测物质的质量,以符号TA/B 表示。
例如: 每毫升 H2SO4 标准溶液恰能与 0.04000g NaOH 反应,则此 H2SO4 溶液的滴定度是:
TNaOH /H2SO4 0.04000g mL1
a b cB
VB
a GA b cB VB M A
nA
GA MA
wA
a b
cB
VB G
MA
100%
(通式)
滴定分析法
滴定终点:在滴定中指示剂恰好发生颜色变化的那一点,简称滴定终点。 11
由于计量点和滴定终点不吻合而造成的 误差称为滴定误差
化学计量点与滴定终点的区别与联系
名称
类别 内容
滴定终点
化学计量点
区别 实际角度分析 理论角度分析
联系 两点为一点
12
滴定 分析
三、主要的滴定分析方法
酸碱滴定法 配位滴定法
氧化还原滴定法 沉淀滴定法
•
2.纯度高(99.9%以上)
•
3.性质稳定
• 加热干燥时不分解,称量时不风化、不潮解、不吸收空气中的二氧化碳、不被空气氧化等。
•
4.有较大的摩尔质量(增大取样量,减少称量误差
28
二、标准溶液的配制 • (1)直接配制法 • 准确称取一定量的纯物质,溶解后定量转移
到一定体积的容量瓶中,用纯水稀释至刻度。
•
TA B
=b a
CA MB 1000
45
【例】cHCl=0.1000mol/L,计算THCl 及THCl/CaO 。
THClcH1C0M l 0H0Cl0.1010000306.5 0.0036(5g0/m)l
THC/Cl aOcH1CM 0l C 0a0O0.1100000506 0.0056(g0/0m)l
47
T V Na 2CO3 % m样 100 % 0.01060 20.60 100 %
0.2200 99.25%
48
课堂小结 一、滴定分析法的基本概念和术语 二、主要的滴定分析方法
三、标准溶液的配制 四、滴定分析法的计算
49
一、书面作业 P62页 2、4、5
二、课后预习 下一章酸碱滴定的基本知识
滴定分析法
❖ NaOH + KHC8H4O4 = NaKC8H4O4 + H2O ❖ △n(NaOH)=△n(KHC8H4O4) ❖ V (NaOH) = 20 mL时,
称小样
❖ m(KHC8H4O4) = c(NaOH) V(NaOH) M(KHC8H4O4) = 0.1molL-1 0.020L 204.2gmol-1= 0.4g
❖ 若改用H2C2O4 ·2H2O作为基准物,称量范围是多少?
解:50mL滴定管,最小分度0.1mL, 两次读数造成的绝对误差为±0.02mL, 若要求体积测量的相对误差在±0.1%以内, 则滴定剂体积不应少于20mL, 一般控制在20~30mL范围内, 由此可估算基准物的称量范围。
❖ 解:一般控制在20~30mL范围内
滴定分析法概述
➢ 滴定分析法基本概念 ➢ 滴定分析的方法 ➢ 滴定分析法对反应的要求 ➢ 滴定分析中的滴定方式 ➢ 滴定分析中的标准溶液 ➢ 滴定分析中的计算
一. 滴定分析的基本概念
1. 滴定分析法:是定量分析化学中主要的 的分析方法之一。
计算依据:
aA + bB → cC + dD A和B之间的化学计量系数之比:a/b
❖ 与标准溶液进行比较(比较滴定)——
准确移取一定量的待标定溶液,用另一种标准 溶液滴定,反之也可。
六. 滴定分析中的计算
一.标准溶液的浓度
1. 物质的量浓度: cB = nB /V mB = nB ·MB = cB ·V ·MB
摩尔质量:MB = mB / nB 质量分数:wB = mB / m
标准溶液:具有准确浓度的溶液
直接配制法: 用基准物质直接配制, 准确称量并配成准确体积。 如:K2Cr2O7、KBrO3、NaCl
滴定分析法
但是,并不是所有的反应都可以用来进行滴定分析的,它 但是,并不是所有的反应都可以用来进行滴定分析的, 对滴定反应有以下要求: 对滴定反应有以面内容 一方面,反应必须按一定的反应方程式进行,无副反应,按一定的化 一方面,反应必须按一定的反应方程式进行,无副反应, 学计量关系来计算结果; 学计量关系来计算结果; 另一方面,反应必须进行完全,要求等当点时, 99.9% 另一方面,反应必须进行完全,要求等当点时,有99.9%以上的完全 程度。 程度。 当A→B时,终点时, A→B时 终点时,
当加入的滴定剂与被测物质的量相 等时,两者均无过剩,此刻称为等 等时,两者均无过剩,此刻称为等 当点(equivalence point)。 当点(equivalence point)。 滴定最好能在等当点结束。 滴定最好能在等当点结束。 根据滴定剂A 根据滴定剂A的浓度和所消耗的体 积便可计算被测物B的含量。 积便可计算被测物B的含量。 若反应为A 若反应为A + B = C + D nA = nB CAVA=CBVB
CB =
CAVA VB
等当点是由指示剂的变色或 等当点是由指示剂的变色或 其他方法来确定的(如电位) 其他方法来确定的(如电位)。 所以实际上是在指示剂的变 色时结束滴定的,此刻称为 色时结束滴定的, 滴定终点(end point), 滴定终点(end point),为体 积读数V ml) 积读数V(ml)
④ 应用广泛(手段多样),具有很大的实用价值。 应用广泛(手段多样),具有很大的实用价值。 ),具有很大的实用价值 电导滴定、电位滴定、库仑滴定、光度滴定、极谱滴 电导滴定、电位滴定、库仑滴定、光度滴定、 定······
滴定分析
+ 基准物质A)用来直接配制标准溶液;
B)或者用来标定某种溶液,从而确定 其准确浓度。
+ 选择基准物质标定或滴定时,应使标定条件 与测定条件保持一致
+ 例如,标定盐酸浓度用来测定纯碱(Na2CO3) 含量时,应该使用Na2CO3作为基准物质,与 测定时使用相同的指示剂(如甲基橙)
标定EDTA浓度,以EDTA法测定地下水硬度 (Ca,Mg含量)时,应该选择CaCO3作为基准物 质
+ 标准溶液的配制
A.直接法
准确称取一定量的基准物质,溶解后定量 转移至容量瓶中,定容。即获得一定体积 的标准溶液。根据物质的质量和体积,计 算出标准溶液的浓度。
例如,配制邻苯二甲酸氢钾标准溶液。 称取5.0155 g基准KHC8H4O4(Mw=204.22),用 蒸馏水溶解后,定量转移到250 mL容量瓶 中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。此标准 溶液浓度c=0.1000mol·L-1
加入NaOH(mL)
0.00 5.00 10.00 18.00 19.80 19.98 20.00 20.02 20.20 22.00 40.00
反应百分数(%) pH
0.0 25.0 50.0 90.0 99.0 99.9 (-0.1%) 100.0 100.1 (+0.1%) 101.0 110.0 200.0
H3O++OH-→2H2O 强酸强碱滴定 H3O++B- →HB+H2O 强酸滴定弱碱 OH-+HB→B-+H2O 强碱滴定弱酸
+ 对滴定分析,注意滴定剂、指示剂。这两 个因素限定了分析范围和对象。
+ 常用的滴定剂主要有HCl,H2SO4,HNO3和 NaOH,KOH等。
第2讲:滴定分析法
m( Na2 B4O7 10H 2O) 2 C ( HCl) M ( Na2 B4 O7 10H 2O) V ( HCl)
标准溶液浓度的大小:
如果标准溶液较浓……(V耗 小,测量误差大)。如果标 准溶液太稀……. (V耗大,测量费时)。常用的标准溶液的 浓度为:0.05~0.2mol/L,而以0.1mol/L的溶液较多。在微量分 析时也采用0.001mol/L的标准溶液的。
过程是:在被测物质的试液中先加入过量的滴定剂,待反应 完成后,再用另一标准溶液去滴定剩余的滴定剂,根据滴定 剂的总量减去标准溶液的用量,从而算出被测物质的含量。 例如: CaCO3(s) + 2HCl(过量) = CaCl2 + H2O + CO2↑ NaOH + HCl(剩余) = NaCl + H2O
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3、置换滴定法:没有定量关系或者伴有副反应的反应,不 能采用直接滴定的物质,用此法。 例:用Na2S2O3滴定K2Cr2O7,将得到S4O62-和SO42- 的 混合物,只能用碘量法测定K2Cr2O7:
Cr2O72- + 6I- (过量)+ 14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
光度滴定法
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四、滴定分析的方式:(根据分析对象的不同而采用不同的滴定方式。) 1、直接滴定法:凡是满足上述滴定反应要求的反应,采用直 接滴定法进行测定。 例如: NaOH + HCl = NaCl + H2O
2、返滴定法(回滴):是指部分反应不符合上述的要求,反
应速度较慢或无合适指示剂时,用此法。
台秤称取,溶解后稀释至500ml. 根据 C(浓HCl)V(浓HCl) = C(稀HCl)V(稀HCl) V(浓HCl) = 0.1×500/12 = 4.2 ml
滴定分析法
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 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 EDTA滴定法: 氧化还原滴定法:是以氧化还原反应为基础 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
! 注:VT单位为 L ! 注:VT单位为 mL
3.滴定度T与物质的量浓度C的关系 3.滴定度T与物质的量浓度C
1)1000毫升标液中,每毫升标液中所含溶质的质量 1000毫升标液中,每毫升标液中所含溶质的质量
计量点一般根据指示剂的变色来确定。实际上滴 计量点一般根据指示剂的变色来确定。 定是进行到溶液里的指示剂变色时停止的, 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” 滴定正好在计量点时变色。 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, 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, 在着一个很小的差别,由此而造成的分析误差称 滴定误差”也叫“终点误差” Et表示 表示。 为“滴定误差”也叫“终点误差”以Et表示。 滴 定误差的大小, 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 及用量。因此, 定的终点尽可能地接近计量点。 定的终点尽可能地接近计量点。
二、滴定分析计算公式
1.两种溶液相互作用: 两种溶液相互作用:
a CA ⋅VA = ⋅ CT ⋅VT t
t CT ⋅VT = ⋅ CA ⋅VA a
2.固体和液体之间作用: 固体和液体之间作用: mA a = ⋅ CT ⋅VT MA t a mA = ⋅ CT ⋅VT ⋅ MA /1000 t
滴定分析法概论
第一节 滴定分析方法和滴定方式
❖ 滴定分析法定义及几个基本术语 ❖ 滴定分析法的特点及主要方法 ❖ 滴定分析对化学反应的要求及主要方式
一、 基本概念
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 按化学计量关系定量反应为止, 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
MLn-1 + L ⇌ MLn Kn
βn = K1K2 ···Kn
2、配合物在溶液中各型体的分布
设金属离子的总浓度为c(M),c(M) = [M] + [ML] + ···+ [MLn]
x0 = x1 =
xn =
[M] c(M) [ML] c(M)
[ML2] c(M)
1
= 1+1[L]+n[L]n
2.二元酸:
H2C2O4
HC2O4-+ H+
HC2O4-
C2O42- + H+
C H2C2O4 HC2O4 C2O42
H2C2O4
H 2C2O4 C
H 2 H 2 Ka1 H
Ka1 Ka2
1
HC 2O4
HC 2O4 C
Ka1 H H 2 Ka1 H Ka1 Ka2
nB
mB MB
(mol )或(mmol )
CB
nB V
mB M BV
(mol / L)或(mmol / L)
➢ 滴定度 :
TA 指每毫升标准溶液含有溶质的质量
TA
mA V
(
gபைடு நூலகம்
/
mL
3章 滴定分析
1. 溶液稀释的计算
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
0.1200 200 0.1000 (200 V )
V
2C 2O 4
TH
2 C 2 O 4 /NaOH
mH
1 2
VNaOH 1 2 4.502g L
cNaOH M H
-1
2C 2O 4
0.1000mol L 90.04g mol
1
-1
0.004502g mL
1
22
作 业
P 42 习题:7
10
18
23
例如:用HCl标准溶液测定NaOH含量,用 EDTA标准溶液测定Mg2+含量。
7
2. 返滴定法
当滴定反应速率较慢,或反应物是难溶于水的固 体试样时,选用返滴定法。 先于待测样品中准确加入过量标准溶液,待反应 完全后,再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液 的方法。根据反应消耗标准溶液的净量就可以算出 被测物质的含量。
mNa 1 2
1 wNa
2 CO3
2 CO3
M Na
2 CO3
cHClVHCl
cHCl VHCl M Na ms
1 3 1
2 CO3
mNa
2 CO3
2
ms
1 2
0.2071mol L 21.45 10 L 106.0g mol 0.2457g
0.9582 95.82%
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什么情况下基准物质可直接用来测定未知物的 浓度 ,而不需配成标准溶液 ?
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§2-4
标准溶液浓度表示法
一、物质的量浓度
基准物:
纯度高
(含量≥99.9%)
组成恒定( 物质的组成必须与化学式相符) 性质稳定
具有较大的摩尔质量(为什么?)
称量误差小
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ห้องสมุดไป่ตู้
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例: 某一学生实验需要20L约0.10 mol/l NaOH 标准溶液,怎样得到 ? 分析步骤:
化学计量点 滴定终点
在指示剂变色时停止滴定的一点。
终点误差: 化学计量点和滴定终点之间的差别。
常规仪器:
容量瓶、吸耳球 滴定管、移液管、 铁架台、锥形瓶、 分析天平。
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§2-2
滴定分析法的分类 与滴定反应的条件
酸碱滴定法(中和法)
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例题:
已知试样的质量为G,求被测物在试样中的百分含量
aA + bB = c C + dD
a cB v B M A x b 100% G
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例
有一KMnO4标准溶液,已知其浓度为0.02010 mol.L-1,求其TKMnO4、TFe
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§2-2
滴定分析法的分类 与滴定反应的条件
三、滴定反应的方式
1. 直接滴定法: 2. 返(回)滴定法: 3. 置换滴定法: 4. 间接滴定法:
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/ KMnO4、TFe2O3/ KMnO4。
若称取试样0.2718g,溶解后将溶液中的Fe3+
还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液滴定,用去 26.30ml。 求试样中含铁量,分别以%Fe、%Fe2O3表示之。 见教材例6
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一、滴定分析法的分类
氧化还原滴定法
沉淀滴定法
络合滴定法(配位滴定法)
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§2-2
滴定分析法的分类 与滴定反应的条件
二、滴定反应的条件
(1) 滴定反应必须定量进行:
(2) 反应要接近完全:
(3) 反应速度快: (4) 要有比较简便的方法确定终点:
含义:1ml K2Cr2O7相当于0.005585 g Fe2+。
TA ——1mL标准溶液(A)中所含溶质的质量。
例: T(K2Cr2O7) = 0.004903 g /mL
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§2-5
活度与活度系数
一、活度与活度系数
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1. 直接滴定法
例如:NaOH
HCl,KMnO4 H2C2O4
2. 返(回)滴定法
例如: HCl
CaCO3 :
3. 置换滴定法
例如: Na2S2O3
K2Cr2O7
4. 间接滴定法
例如: CaCO3 不能用氧化还原法滴定。
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纯度高
(含量≥99.9%) 基 准 物 质
组成恒定( 物质的组成必须与化学式相符)
性质稳定
试剂在反应中能定量进行,无副反应
摩尔质量越大越好
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间接法 先配制成接近所需浓度的溶液,再用基准物(较好)
或标准溶液来标定它的准确浓度。
§2-1 §2-2 §2-3 §2-4 §2-5 §2-6
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滴定分析概述 滴定分析法的分类 与滴定反应的条件 标准溶液 标准溶液浓度表示法 活度与活度系数 滴定分析结果的计算
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§2-1
一、滴定分析法
滴定
滴定分析概述
滴加标准溶液的操作过程。 滴定反应恰好完全反应的一点。
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选讲内容
容量器皿的操作
溶液体积的测量误差是容量分析中误差的主要来 源,而溶液体积测量的准确度,取决于容量器皿的 刻度是否准确,容量器皿是否干净,容量器皿的操 作是否准确。 1. 容量器皿的校对: 介绍称量方法和相对校准法 2. 容量器皿的洗涤: 内壁被水均匀润湿时不挂水珠。 3. 容量器皿的操作: 介绍滴定管、移液管、容量瓶 的操作。
理想溶液:各质点间无作用力
实际溶液:各质点间有作用力
活度:是离子在化学反应中起作用的有效浓度。
用a代表离子的活度。
活度系数
a c
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二、离子强度I
1 2 2 2 I c1 z1 c2 z2 cn zn 2
Ci —— 各种离子的浓度 Zi —— 各种离子电荷数
1 2 I ( Ci Z i ) 2 i 1
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n
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§2-6
滴定分析结果的计算
滴定分析计算
换算因数法
等物质量反应规则
中学时期
大学时期
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关系
m m M 或M B n nB
nB C V
m nB M B CBVB M B
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分析化学中 n、M、C 通常要注明基元单位
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二、滴定度
定义 —— 一种表示浓度的方法。用符号 T 表示。
TB/A——1mL标液(A)相当的待测组分(B)的质量。 例: T(Fe2+/K2Cr2O7) = 0.005585 g /mL
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§2-3
标准溶液
直接法
标准溶液:在滴定分析中,已知准确浓度的溶液
标准溶液的配制 直接法
间接法 准确称取一定量的物质,溶解 后,在容量瓶内稀释到一定的体积, 然后计算出该溶液的准确浓度 (mol/l)。
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直接法配制标准溶液的物质,必须具备下列条件: