分析化学-第5章 滴定分析法概论

过程: 滴定分析也称容量分析，该法使用滴定 管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴 加到待测物质的溶液中，直到所加试剂与被测组分 按化学计量关系完全反应为止，然后根据标准溶液 的浓度和用去的体积计算被测物质的含量。 滴定分析法主要用于常量组分 的测定。特点是准确度高，误差通 常在0.1%左右；操作简便、快速 ；使用的仪器简单、价廉；方法成 熟，应用范围广泛。
练习3： 13.准确称取0.5877g基准试剂Na2CO3，溶解后在 100mL容量瓶中配制成溶液，其浓度为多少？移取 该标准溶液20.00mL标定某HCl溶液，滴定中用去 HCl溶液21.96mL，计算该HCl溶液的浓度。 解:(1)基本公式：c · = m / M V 0.5877 m ＝ c＝ M· V 106.0×100.0×10-3 ＝0.05544mol/L
(2)
2NaOH + H 2 C 2 O 4 = Na 2 C 2 O 4 + 2H 2 O
设应称取H2C2O4· 2O的质量为m2(g) ，因为 2H
a / b =1 / 2，即
nNaOH = 2nH2C2O4· 2O 2H
126 0.2 × × 25 2 = 0.3 g m2 = 1000
想一想：用哪种标定更合适？为什么？
HCl(标1)+ NaOH(标2)＝NaCl+H2O
(3)置换滴定法：对于不按一定反应方程式进行或 伴有副反应的滴定反应，可先用适当的试剂与被测 物质反应，使其定量地置换出另一种能被定量滴定 的物质，再用标准溶液滴定，这种滴定方式称为置 换滴定法。 (4)间接滴定：不能与滴定剂直接反应的物质，有 时可以通过另一种化学反应进行间接滴定。
2.按滴定方式分类
(1)直接滴定法: 凡是符合对滴定分析要求的反应， 均可采用标准溶液直接滴定被测物质。例: 强酸滴 定强碱。 (2)返滴定法：由于滴定反应较慢，或没有合适指示 剂的，可以先加入一定量过量的标准溶液，待标准 溶液与试样反应完成后，再用另一种标准溶液滴定 剩余的前一种标准溶液，这种方式称为返滴定法或 回滴法。例如对固体CaCO3的测定： CaCO3 (s)+2HCl(标1)＝CaCl2 + CO2 ↑+H2O
☺四.滴定分析对化学反应的要求
⑴ 反应按一定的反应式进行。反应完全程度达 99.9 %以上，且无副反应发生，这是定量分析的 基础。 ⑵ 反应速度快。如果速度较慢，要有适当的措施 提高其反应速度。 (3)有比较简便的方法确定反应终点。
五.滴定分析分类 1. 按化学反应类型分类
(1)酸碱滴定法:以酸碱中和反应为基础的一种滴 定分析，用来测定酸、碱、植物粗蛋白等的含量。 (2)络合滴定法（配位滴定法）:利用配位反应进 行的滴定分析法，主要用于对金属离子进行测定。 (3)沉淀滴定法:以沉淀反应为基础的一种滴定分 析法，主要的沉淀法之一是银量法。 (4)氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础的一 种滴定分析法，可用于对具有氧化还原性质的物质 进行测定，也可以间接测定某些不具有氧化还原性 物质。
一.定量分析的步骤和要求
测定反应完全程度是保证定量分析结果准确度 的首要条件。 一般而言，要求测定反应的完全程度≥99.9%。 “主反应” “副反应”
二.分析化学中的溶液平衡
1）活度平衡常数 2）活度与浓度的关系
3）离子活度系数与离子强度的关系
4）浓度常数与活度常数的关系
三.滴定分析法的过程和特点
(三)物质的量浓度与滴定度之间的换算
基本公式： (m / M) A = (a / b) · · ) B (c V 滴定度是指每毫升标准溶液相当于待测组分的 质量(g或mg)。例如用K2Cr2O7标准溶液滴定铁时: TFe/K2Cr2O7=0.005000 g/mL
它表示1 mL K2Cr2O7标准溶液相当于0.005000 g Fe。
一. 直接配制法 1. 基准物质
能用于直接配制标准溶液的化学试剂。
☺基准物应具备的条件：
(1)必须具有足够的纯度； (2)组成与化学式完全相同； (3)稳定； (4)具有较大的摩尔质量，为什么？ （可降低称量误差）。 常用的基准物有： Na2CO3；Na2B4O7.10H2O；KHC8H4O4(KHP); CaCO3；K2Cr2O7; NaC2O4; H2C2O4.2H2O；NaCl；
根据 c1 V1 = c2 V2 VHCl = = 0.0083 L = 8.3 mL
☺(二)标定溶液浓度的有关计算
基本公式：(c · ) A = (a / b )· · ) B V (c V (m / M) A = (a / b) · · ) B (c V
例：标定0.2 mol/L NaOH溶液，如选用邻苯二甲 酸氢钾作基准物质，今欲把所用NaOH溶液的体积 控制在25 mL左右，问应称取KHC8H4O4多少克？ 如果改用草酸(H2C2O4· 2O)作基准物质，则应称 2H 取H2C2O4· 2O多少克？ 2H
5.4
☺ 滴定分析中
一、滴定分析计算的
依据和常用公式
二、滴定分析法中的
的计算
有关计算
☺一.滴定分析计算的依据和常用公式
滴定剂B与被测物A之间的反应式为： aA+bB=cC+dD 当滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 物质与 b 摩尔 B 物质 作用完全： 则： nA / nB = a / b ， nA = (a / b) · B n 而 n=c· =m/M V ∴ (c · ) A = (a / b )· · ) B V (c V 或 (m / M) A = (a / b) · · ) B (c V
单 条
单
位：g/mL 或 mg/mL 件：固定测定对象；固定试样质量。
位：%/mL
2.每毫升标准溶液相当于待测组分的质量分数。 表示法：T待测物% / 标准溶液
☺三.质量浓度ρ
单位体积溶液中所含溶质的质量。
表示法：g/L、mg/L、mg/mL
5.3
☺ 标准溶液的配
一、直接配制法
二、间接配制法
制和浓度的标定
即V＝1mL时，m＝0.005000g＝T (T / M) A= (a/ b)· · (c 1×10-3) B 得换算公式： T＝(c · A×10-3)(a / b) M T×103 × b c＝ M a A
☺(四)被测物质的质量和质量分数的计算
基本公式： (m / M) A = (a / b) · · ) B (c V 质量分数 wA＝mA / m S a (c · ) B ×MA V × ×100% ＝ mS b
练习2：
9.欲配制cKMnO4≈0.020mol/L的溶液500mL，需称 取KMnO4多少克？如何配制？ 解：基本公式：c · = m / M V ∴ 已知M＝158.03
m ＝cV ∙M ＝0.020×500×10-3×158
＝1.6 g
配制：用台称称取1.6克KMnO4，用少量水溶解后， 稀释至500 mL。
二.滴定分析法中的有关计算
☺ (一)标准溶液的配制、稀释和增浓 基本公式：c1 · 1 = c 2· 2 V V c· =m/M V 例：欲配制0.1 mol/L HCl标准溶液1.0 L，应取浓盐 酸(密度为1.18 g/mL，含量37 %)多少mL ？ 解： 浓盐酸的浓度
c HCl = 1.18×103×0.37 36.46 0.1×1.0 12.0 = 12.0 mol/L
5.2
标准溶液浓度的 表示方法
☺一、物质的量浓度
二、滴定度
☺三、质量浓度
☺一.物质的量浓度c
单位体积溶液中所含溶质的物质的量。
cB＝nB/VB 单位 mol/L 而 n B＝m B/ M B 故 m B＝c BV BM B
二.滴定度T
1.每毫升标准溶液相当于待测组分的质量(g或mg)。 条 件：固定测定对象。 表示法：T待测物 / 标准溶液
第五章 滴定分析法概论
Chapter 5 Summarization of Titration Analysis
5.1 滴定分析法简介 5.2 标准溶液浓度的表示方法
5.3 标准溶液的配制和浓度的标定
5.4 滴定分析中的计算
2013-9-26
5.1
滴定分析法简介
一、定量分析的步骤和 要求 二、分析化学中的溶液 平衡 三、滴定分析法的过程 和特点 四、滴定分析对化学反 应的要求 五、滴定分析分类
2.标准溶液的直接配制
在分析天平上准确称取一定质量的基准试剂， 溶解于适量水后定量转移到容量瓶中定容。根据试 剂的质量和容量瓶的体积，即可直接计算出标准溶 液的准确浓度。二、间接配制法（标定法）：
(1) 配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。 （用什么天平称量？用什么量具量 取溶液体积？） (2)标定 用基准物或另一种已知浓度的 标准溶液来滴定。 (3)确定浓度 由基准物的质量(或标准溶液的 体积和浓度)来计算。
(2)基本公式
(c · ) A = (a / b )· · ) B V (c V
∴nHCl = 2n Na2CO3
Na2CO3＋2HCl＝ H2CO3 ＋2NaCl 2(c · ) Na2CO3 V VHCl ＝0.1010mol/L 2×0.05544×20.00 21.96
cHCl＝
＝
练习1： 10.应在500.0mL0.08000mol/LNaOH溶液中加入多少 毫升0.5000mol/LNaOH溶液，才能使最后得到的溶液 浓度为0.2000mol/L? 解：根据增浓前后物质的量相等 0.08000×500.0＋0.5000 V＝0.2000(500.0+V) V＝200.0 mL
解： （ 1） NaOH + KHC8 H4 O4 = KNaC 8 H4 O4 + H2 O 设应称取 KHC8 H4 O4 的质量为 m1(g)，因为 a /b = 1 即