滴定分析基础知识及基本实验技术 (2)

②移液管法 2）比较法标定
19
第一节 滴定分析概述
【点滴积累】 1．滴定反应必须符合的基本条件是①反应必须按化学反应式定量完成； ②反应速率要快，反应要求在瞬间完成；③必须有适宜的指示剂或简便 可靠的方法确定终点。 2．滴定液是滴定分析中用于测定样品含量的一种标准溶液，其浓度的 表示方法有两种 ①物质的量浓度（国家法定计量单位）；②滴定度 （药物分析或生产实际中应用较多），两种浓度可以相互进行换算。 3.化学计量点是理论值，滴定终点实验测定值，两者之间的差称作终点 误差。 4. 凡是基准物质可以用直接法配制滴定液反之只能用间接配制滴定液。 5. 凡是间接法配置的滴定液必须进行标定，标定方法有基准物质标定 法和比较法标定。前者准确度比后者高。
15
第一节 滴定分析概述
（2）滴定度：在日常分析工作中，也常用滴定度 表示滴定液的浓度。
滴定度是指每毫升滴定液相当于被测物质的质 量，以 表示，其中右下角斜线上方的T表示滴 定液TT/的B 分子式，斜线下方的B表示被测物质的分子 式。滴定度与被测物质质量的关系式为：
式（3-
3）
m T V B
T/B• T
第三章 滴定分析基本知识及基本实验技术
◆学习目的⊙ ◆知识要求⊙ ◆能力要求⊙
1
◆学习目的 通过本章学习，掌握滴定分析法的基本知识和技 能，学会滴定分析中各种类型的有关计算，为学 习本课程的后续内容和《药物分析》等专业课程 打好基础。
2
◆知识要求 1.掌握滴定分析法的基本术语及条件、滴定液浓度
即：
21
n :n b:t
B
T
n bn
t B
T
式（3-4）
第二节 滴定分析计算
二、滴定分析计算的基本公式
（一）滴定液配制的计算公式
溶液在配制前后物质的量是相等的（配制前）=（配制后）
如果配制前物质的状态是固体，则：
m T
c
V
式（3-5）
M
TT
如果配制前物质的T 状态是液体，则：
式（3-6）
c1V1 c2V2
的表示、滴定液的配制和标定方法、滴定分析的 有关计算。 2.熟悉滴定分析法的分类和滴定方式以及基准物质 的条件。 3.了解滴定分析法的特点。
3
◆能力要求 正确运用滴定分析的计算公式进行滴定分析的 各种计算，并熟练掌握滴定液的配制和标定以 及物质含量测定的操作技能。
4
第一节 滴定分析概述
一、滴定反应的基本条件： • 1．反应必须按化学反应式定量完成，完成程度要
nB VB
式（3-1）
n 式中： B 为物质B的物质的量，单位为molV；B 为溶液的体
积，单位为cLB； 为物质的量浓度，单位是mol/L。
14
第一节 滴定分析概述
物质的量的计算：
nB
mB MB
式（3-2）
式质是中的g/m：质noB量l。为，B单物位质为的g物M；B质的为量B物，质单的位摩为尔m质oml；量B ，为单B位物
例12 用NaOH测定草酸含量：精密称取供试品草酸 （H2C2O4 ）0.1233g，加水溶解，并加指示剂适量，用 NaOH滴定液（0.1022mol/L）滴定至终点，消耗NaOH溶 液23.34ml，计算供试品含草酸的含量百分数。
33
第二节 滴定分析计算
2．利用滴定度计算被测物质的质量分数 例13 用AgNO3滴定液测定氯化钠含量：精密 称取供试品氯化钠0. 1925g，加水溶解，并 加指示剂适量，用AgNO3滴定液 （0.1000mol/L）滴定至终点，消耗AgNO3溶 液24.00ml，每1ml AgNO3滴定液（0.1mol/L） 相当于5.844mg的氯化钠。计算供试品中氯 化钠的质量分数。
30
第二节 滴定分析计算
（二）滴定液标定的计算实例
例7 精密称取基准物质无水碳酸钠0.1326g，置250m1锥 形瓶中，加纯化水适量，溶解完全后，用待标定的盐酸 溶液滴定，消耗盐酸溶液24.51m1，试求该盐酸溶液的物 质的量浓度。
例8 精密量取待标定的盐酸溶液20.00m1置250m1锥形瓶 中，用NaOH滴定液（0.1016mol/L）滴定至终点，消耗 NaOH滴定液20.48m1，试求该盐酸溶液的物质的量浓度。
求达到99.9％以上，不能有副反应发生。 • 2．反应速率要快，反应要求在瞬间完成，对于速
率较慢的反应，必须有适当的方法加快反应速率， 如加热或加催化剂等措施来增大反应速率。 • 3．必须有适宜的指示剂或简便可靠的指示终点的 方法确定终点。
5
第一节 滴定分析概述
二、滴定分析法的基本概念及分类
（一）滴定分析法的基本概念 • 滴定分析法：是将一种已知准确浓度的试剂溶液(即滴定
式（3-12a） 式（3-12b）
m B
TV T/B T
F
100
Bm
m
S
S
式（3-12c）
27
第二节 滴定分析计算
3．计算被测溶液的质量浓度
被测物质为液体时，其含量常用质量浓度表示，
单位为g/ml
由式（3-11a）得
B
a t
c T VT M B VS
由式（3-12b）得
ρ
TV T/B T
F
B
V
S
式(3-13) 式(3-14)
第一节 滴定分析概述 三、基准物质与滴定液 （一）基准物质 • 基准物质是一种高纯度的、其组成与它的化学式
高度一致的化学性质稳定的物质，能用于直接配 制滴定液（或标定滴定液）。
11
第一节 滴定分析概述
基准物质必须符合下列要求： • 1．物质的组成要与化学式完全符合，若含结晶水，
其数目也应与化学式符合，如硼砂Na2B4O7·10H2O 等。 • 2．物质的纯度要高，质量分数不低于0.999。 • 3．物质的性质要稳定，应不分解、不潮解、不风 化、不吸收空气中的二氧化碳和水、不被空气中 的氧氧化等。 • 4．物质的摩尔质量要尽可能大，以减小称量误差。
8
第一节 滴定分析概述
2．滴定方式
（1）直接滴定法：
NaOH + HCl
NaCl +AgNO3 （2）返滴定法：
NaCl + H2O AgCl↓+Na NO3
CaCO3 + 2HCl（准确、过量）
CaCl2 + CO2↑+ H2O
HCl（剩余）+ NaOH
NaCl + H2O
9
第一节 滴定分析概述
12
第一节 滴定分析概述
课堂互动
为什么基准物质的摩尔质量大可以减小称量误 差？试举例说明。
13
第一节 滴定分析概述
（二）滴定液
1．滴定液浓度的表示方法
（1）物质的量浓度：滴定液的浓度常用物质的量浓度表示， 物质的量浓度是指单位体积滴定液中所含溶质B的物质的
量，简称浓c度B ，以符号 表示，即
cB
Bt m s
式（3-11c）
26
第二节 滴定分析计算
2．利用滴定度计算被测物质的质量分数 由式（3-3）和式（3-10）得：
B
mB mS
TT/B VT mS
校正因子用F表示：
实际浓度
F ＝ 规定浓度
＝
c实际 c规定
则式（3-12 a）可表示为：
m B
TV T/B T
F
Bm
mБайду номын сангаас
S
S
药物分析中药物含量常用百分含量表示，则
32
第二节 滴定分析计算
（四）被测物质含量的计算实例 1．利用被测物质的摩尔质量计算被测物质质量分数 例11 用AgNO3滴定液测定氯化钠含量：精密称取供试品氯 化钠0. 1925g，加水溶解，并加指示剂适量，用AgNO3滴 定液（0.1000mol/L）滴定至终点，消耗AgNO3溶液24. 00ml，计算供试品含氯化钠的质量分数。
7
第一节 滴定分析概述
（二）滴定分析法的分类与滴定方式
1．滴定分析法的分类
（1）酸碱滴定法：H+ + OH－ （2）沉淀滴定法：：Ag+ + X－
H2O AgX↓
（3）配位滴定法：M + Y
MY
式中M代表金属离子，Y代表EDTA配位剂。
（4）氧化还原滴定法：
2MnO + 5C2O+ 16H+
2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O
31
第二节 滴定分析计算
（三）滴定度与物质量浓度的相互换算的计算实例 例9 用0.1mol/L盐酸滴定液测定氧化钙含量，计算 每1ml0.1mol/L盐酸滴定液相当于被测物质氧化 钙的质量（HCl/CaO）。
例10 已知某HCl溶液对CaO的滴定度为 0.005608g/ml，试计算该HCl溶液的物质的量浓 度。
（3）置换滴定法：
Cr
2
O
2 7
6I
14H
（4）间接滴I定2 法2S：2O
2 3
2Cr 3 3I 2 7H 2O
2I
S
4
O
2 6
Ca
2
C
2
O
2 4
CaC2O4 + 2H+
2MnO4 5H2C2O4 6H
CaC 2O4
H2C2O4 + Ca2+
2Mn 2 10CO 2 8H 2O
10
液)，滴加到被测物质的溶液中，直到所加的试剂溶液与被 测物质按化学计量关系定量反应完全为止，根据滴加的试 剂溶液的浓度和体积，计算出被测物质含量的方法。 • 滴定液：是指已知准确浓度的试剂溶液，又称标准溶液。 • 滴定：是指滴定液从滴定管滴加到被测物质中的过程，称 作滴定。
6
第一节 滴定分析概述
• 化学计量点：当滴加的滴定液与被测物质的量之间正好符 合化学反应式所表示的计量关系时，称反应到达化学计量 点。
质量，即为滴定液对被测物质的滴定度：
T b c M 103
T/B
tT
B
式（3-9）
24
第二节 滴定分析计算
（四）测定被测物质含量的计算公式
被测物质的含量用质量分数表示。质量分数是指
供式试 为品 ：中所含纯物质的质量，B 用
表示，其公
m B
Bm s
式（3-10）
mA 为供试品中纯物质的质量，单位为g；
29
第二节 滴定分析计算
例5 已知浓盐酸的密度为1.19kg/L，其中HCl含量为 37%（g/g），试求该HCl溶液的物质的量浓度。若 要配制0.1mol/L 的HCl溶液500m1，应取浓HCl多 少m1？
例6 今有NaOH溶液（0.1018mol/L）500.00m1，欲 将其稀释成0.1000 mol/L的溶液，问需向溶液中加 多少毫升纯化水？
22
第二节 滴定分析计算
（二）滴定液标定的计算公式 由式(3-4)得 用基准物质标定滴定液的计算公式：
用比较法标定滴Mm定BB液的bt c计TV算T 公式： 式（3-7）
cBVB
b t cTVT
式（3-8）
23
第二节 滴定分析计算 （三）滴定度与物质的量浓度的相互换算公式
由式（3-7）得
当消耗滴定液为1mmlB时，bt 所cT V计T算M得B 到的被测物的
20
第二节 滴定分析计算
一、滴定分析计算的依据
在滴定分析中设B为被测物质，T为滴定液，其滴定反 应可用下式表示：
bB + tT
cC + dD
（被测物） （滴定液） （生成物）
当滴定达到化学计量点时，t mol T物质恰好与b mol B物 质完全反应，即被测物质（B）与滴定液（T）的物质的 量之比等于各物质的系数之比：
17
第一节 滴定分析概述
课堂互动
请讨论用直接配制法、间接配制法配制滴定 液各应选择用什么天平称量和用什么量器测量溶 液的体积，为什么？
18
第一节 滴定分析概述
（2）滴定液的标定 • 利用基准物质或已知准确浓度的溶液来确定另一
种滴定液浓度的过程称为标定。 常用的标定方法有下面两种： 1）基准物质标定法 ①多次称量法；
mS 为供试品取样量，单位为g。
25
第二节 滴定分析计算
1．利用被测物质的摩尔质量计算被测物质质量分 数
由式（3-7）和式（3b-1cT0V）T M得B ：
Bt m s
式（3-11a）
如果体积的单位为B mbt clT，VmTs则MB：10 3
式（3-11b）
质量分数也可以用含b cT量VTM百B 分103数10表0% 示，则：
28
第二节 滴定分析计算
三、滴定分析计算实例 （一）滴定液配制的计算实例
例3 准确称取120℃干燥至恒重的基准重铬酸钾2.4520g， 加适量水溶解后，定量转移到500m1容量瓶中，并加水稀 释至刻线，摇匀。试求该重铬酸钾滴定液的物质的量浓 度。
例4 欲配制0.01667mol/L重铬酸钾滴定液1000.00m1，应 称取基准重铬酸钾的质量多少克？
• 指示剂：在滴定过程中，通常在被测溶液中加入一种辅助 试剂，利用它的颜色变化指示化学计量点的到达，这种辅 助试剂称为指示剂。
• 滴定终点：是指滴定过程中，指示剂恰好发生颜色变化的 转变点，称作滴定终点。
• 终点误差：滴定终点是实验测量值，而化学计量点是理论 值，两者往往不一致，它们之间存在很小的差别，由此造 成的误差称为终点误差（或称滴定误差）。
16
第一节 滴定分析概述
2.滴定液的配制与标定方法
（1）滴定液的配制 1）直接配制法：准确称取一定量的基准物质，用 适当的溶剂溶解后，定量转移至容量瓶中，用溶 剂稀释至刻线，根据基准物质的质量和溶液的体 积，即可计算出滴定液的准确浓度。 2）间接配制法：先将物质配成近似所需浓度的溶 液，再用基准物质或另一种滴定液来确定该溶液 的准确浓度。