环境监测分析方法化学分析法优秀课件
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(4)最好有较大的摩尔质量，以减少称量时 的相对误差。
(5)参加滴定反应时，应按反应式定量进 行，没有副反应发生。
2.1.4 滴定分析计算
一、物质的量浓度（ cB ）
物质的量浓度简称浓度，是指单位体积溶液所含溶质B 的物质的量（nB)，用符号cB表示，即
cB = nB/V V为溶液的体积，常用单位为L或mL；物质量的浓度nB单
环境监测分析方 法化学分析法优
秀课件
2.1 滴定分析法
2.1.1 滴定分析法概述
基本概念
滴定分析法：将已知准确浓度的试剂溶液,滴加到待
测物质溶液中(或者是将待测物质的溶液滴加到标准 溶液中),直到所加的试剂与待测物质按化学计量关系 定量反应为止,然后根据试剂溶液的浓度和用量计算
待测物质的含量。
❖ 滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）。
❖ 滴定：把滴定剂由滴定管逐滴加到待测物质溶液中的
操作过程。
❖ 化学计量点（简称计量点，以sp表示）：滴加的
标准溶液与待测组分恰好完全反应的这一点。
❖ 滴定终点（简称终点，以ep表示）：在滴定中指
示剂改变颜色的那一点。
❖ 终点误差(以Et表示）：滴定终点与理论上的化学计
量点往往不一定恰好符合，它们之间往往存在很小的差 别，由此造成的分析的误差。
HO2HO- + H2O
H3O++Baidu Nhomakorabea
这说明水分子之间存在质子的传递作用，称为水的质子 自递作用。这个作用的平衡常数称为水的质子自递常数，即
Kw = [H3O+][OH-]
水合质子H3O+也常常简写为H+ ，因此上式又可简写为
Kw = [H+][OH-]
这个常数就是水的离子积，在25℃时等于10-14 ，即
酸碱电离理论 酸：电离生成的阳离子全部是H+。 碱：电离生成的阴离子全部是OH-。
酸碱质子理论 酸：能给出质子H+的物质； 碱：能接受质子H+的物质
酸
HAc
质子 + 碱
H + + OH-
在酸碱反应中，水是一种两性溶剂。由于水分子之间的
两性作用，一个水分子可以从另一个水分子夺取质子而形成
H3O+和OH- ，即
反为应另，一可种先物用质适，当再试用剂适与当待的测标物准反溶应液，进使行其滴定定量。地置换定方式
间接滴定法：对于不能与滴定剂直接起反应的物质，有
进可以通过另外的化学反应以滴定法间接进行测定。
直接滴定法
2.1.3 标准溶液
标准溶液 的配制
直接法 标定法
准确称取一定量的基准物质（能 用于直接配制或标定标准溶液的 物质），溶解后配成一定体积的 溶液，然后根据物质质量和溶液 体积算出该标准溶液的准确浓度。
2.1.2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式
适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件：
（1）反应必须定量地进行，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，无副反应发生，而且 反应完全，一般要求在室99.9%左右。
（2）反应速率要快。对于速度慢的反应，可通过加热或加 催化剂来加快反应速率。
2.2.3 酸碱指示剂
滴定分析中 判断终点两类方法
指示剂法 电位滴定法
酸碱指示剂一般为弱的有机酸或有机碱，但它们的共 轭形式具有不同的颜色。
酚酞指示剂的结构与变色反应
❖ 混合指示剂：
是指两种或两种以上指示剂的混合。有些指示剂变色 范围，和酸碱滴定化学计量点pH突跃不一致，需寻找 新的指示剂——混合指示剂。
Kw = 10-14 或 pKw = 14
根据质子理论，酸和碱的中和反应及盐的水解过程 也是质子传递的过程，它们和酸碱离解过程在本质上是 相同的。因此，各种酸碱反应过程都是质子传递过程。
2.2.2 酸碱缓冲溶液
酸碱缓冲溶液指能减缓因外加强酸或强碱以及稀释引 起的pH值急剧变化作用的溶液。
酸碱缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸及其共轭碱所组 成。
位为mol；浓度cB的常用单位为mol/L。
物质的量与质量的关系为 nB = mB/MB
mB为物质的质量， MB为物质的摩尔质量。
二、滴定度（ T待测物／滴定剂）
❖ 滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测物质的质
量(单位g)：T待测物／滴定剂，常用对大批试样测定其 中同一组分的含量。
示例：用于测定未知铁含量的KMnO4标准溶液，其浓度可 用TFe/KMnO4表示。 若TFe/KMnO4=0.005682g/mL，既1mL KMnO4标准溶 液能把0.005682gFe2+氧化成Fe3+。
c滴定剂
T 103 M 待测物n
三、质量分数（ wB ）
设试样的质量为ms（g)，测得其中待测组分B的质量为 mB（g)，则待测组分在试样中的质量分数wB 为
wB = mB/ms
2.2 酸碱滴定法
2.2.1 概述
酸碱滴定法是将酸或碱滴定剂加到被测碱或酸试液中， 用指示剂指示终点的到达，然后由所用滴定剂的毫升数计 算被测物的量。 酸碱滴定法所涉及的反应是酸碱反应。
（3）必须有适当简便可靠的方法确定滴定的终点。
直接滴定法
不符合上述条件的，用以下方法进行滴定：
返滴定法:当反应速率较慢或待测物是固体时，待测物中
加入符合计量关系的标准溶液后，反应不能立即完成。 此时可先准确地加入过量的滴定剂，待反应完成后，再 用另一种标准滴定剩余的滴定剂。
置换滴定法：对于不按一定反应式进行或伴有副反应的滴
先将一定量物质配制成接近于所 需浓度的溶液，然后用基准物质 或另一种物质的标准溶液来标定 它的准确浓度。
应符合 下列要求
(1)物质的组成与化学式应完全符合，若 含结晶水，其含量也应与化学式相符。
(2)必须具有足够的纯度（质量分数在99.9% 以 上），一般可用基准试剂或优级纯试剂。
(3)性质稳定，不易于空气 中O2、CO2、水反 应。
溴甲酚绿
4.0绿
5.6蓝
甲基红
4.4橙
6.2黄
混合指示剂
酒红 5.1浅灰
绿
2.2.4 酸碱滴定基本原理
指示剂法
在酸碱滴定中，必须了解溶液的pH值随着标准物质的 滴入而改变的规律，才有可能选择合适的指示剂准确地确 定滴定终点的到达。
根据酸碱平衡原理，通过计算，以溶液的pH值为纵坐标， 以所滴入的滴定剂的物质的量或体积为横坐标，绘制滴定 曲线。
用两个电极测pH ，一个参比电极(甘汞)另一个指示电 极(pH玻璃电极)浸在被滴定的溶液中；
滴加标准溶液，每加一份测一次pH，即可得一组V与相 应pH数据，将pH、V数据绘成pH—V曲线，经数学处理，既 可求得终点所需的标准溶液体积。
(5)参加滴定反应时，应按反应式定量进 行，没有副反应发生。
2.1.4 滴定分析计算
一、物质的量浓度（ cB ）
物质的量浓度简称浓度，是指单位体积溶液所含溶质B 的物质的量（nB)，用符号cB表示，即
cB = nB/V V为溶液的体积，常用单位为L或mL；物质量的浓度nB单
环境监测分析方 法化学分析法优
秀课件
2.1 滴定分析法
2.1.1 滴定分析法概述
基本概念
滴定分析法：将已知准确浓度的试剂溶液,滴加到待
测物质溶液中(或者是将待测物质的溶液滴加到标准 溶液中),直到所加的试剂与待测物质按化学计量关系 定量反应为止,然后根据试剂溶液的浓度和用量计算
待测物质的含量。
❖ 滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）。
❖ 滴定：把滴定剂由滴定管逐滴加到待测物质溶液中的
操作过程。
❖ 化学计量点（简称计量点，以sp表示）：滴加的
标准溶液与待测组分恰好完全反应的这一点。
❖ 滴定终点（简称终点，以ep表示）：在滴定中指
示剂改变颜色的那一点。
❖ 终点误差(以Et表示）：滴定终点与理论上的化学计
量点往往不一定恰好符合，它们之间往往存在很小的差 别，由此造成的分析的误差。
HO2HO- + H2O
H3O++Baidu Nhomakorabea
这说明水分子之间存在质子的传递作用，称为水的质子 自递作用。这个作用的平衡常数称为水的质子自递常数，即
Kw = [H3O+][OH-]
水合质子H3O+也常常简写为H+ ，因此上式又可简写为
Kw = [H+][OH-]
这个常数就是水的离子积，在25℃时等于10-14 ，即
酸碱电离理论 酸：电离生成的阳离子全部是H+。 碱：电离生成的阴离子全部是OH-。
酸碱质子理论 酸：能给出质子H+的物质； 碱：能接受质子H+的物质
酸
HAc
质子 + 碱
H + + OH-
在酸碱反应中，水是一种两性溶剂。由于水分子之间的
两性作用，一个水分子可以从另一个水分子夺取质子而形成
H3O+和OH- ，即
反为应另，一可种先物用质适，当再试用剂适与当待的测标物准反溶应液，进使行其滴定定量。地置换定方式
间接滴定法：对于不能与滴定剂直接起反应的物质，有
进可以通过另外的化学反应以滴定法间接进行测定。
直接滴定法
2.1.3 标准溶液
标准溶液 的配制
直接法 标定法
准确称取一定量的基准物质（能 用于直接配制或标定标准溶液的 物质），溶解后配成一定体积的 溶液，然后根据物质质量和溶液 体积算出该标准溶液的准确浓度。
2.1.2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式
适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件：
（1）反应必须定量地进行，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，无副反应发生，而且 反应完全，一般要求在室99.9%左右。
（2）反应速率要快。对于速度慢的反应，可通过加热或加 催化剂来加快反应速率。
2.2.3 酸碱指示剂
滴定分析中 判断终点两类方法
指示剂法 电位滴定法
酸碱指示剂一般为弱的有机酸或有机碱，但它们的共 轭形式具有不同的颜色。
酚酞指示剂的结构与变色反应
❖ 混合指示剂：
是指两种或两种以上指示剂的混合。有些指示剂变色 范围，和酸碱滴定化学计量点pH突跃不一致，需寻找 新的指示剂——混合指示剂。
Kw = 10-14 或 pKw = 14
根据质子理论，酸和碱的中和反应及盐的水解过程 也是质子传递的过程，它们和酸碱离解过程在本质上是 相同的。因此，各种酸碱反应过程都是质子传递过程。
2.2.2 酸碱缓冲溶液
酸碱缓冲溶液指能减缓因外加强酸或强碱以及稀释引 起的pH值急剧变化作用的溶液。
酸碱缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸及其共轭碱所组 成。
位为mol；浓度cB的常用单位为mol/L。
物质的量与质量的关系为 nB = mB/MB
mB为物质的质量， MB为物质的摩尔质量。
二、滴定度（ T待测物／滴定剂）
❖ 滴定度是指每毫升标准溶液相当的待测物质的质
量(单位g)：T待测物／滴定剂，常用对大批试样测定其 中同一组分的含量。
示例：用于测定未知铁含量的KMnO4标准溶液，其浓度可 用TFe/KMnO4表示。 若TFe/KMnO4=0.005682g/mL，既1mL KMnO4标准溶 液能把0.005682gFe2+氧化成Fe3+。
c滴定剂
T 103 M 待测物n
三、质量分数（ wB ）
设试样的质量为ms（g)，测得其中待测组分B的质量为 mB（g)，则待测组分在试样中的质量分数wB 为
wB = mB/ms
2.2 酸碱滴定法
2.2.1 概述
酸碱滴定法是将酸或碱滴定剂加到被测碱或酸试液中， 用指示剂指示终点的到达，然后由所用滴定剂的毫升数计 算被测物的量。 酸碱滴定法所涉及的反应是酸碱反应。
（3）必须有适当简便可靠的方法确定滴定的终点。
直接滴定法
不符合上述条件的，用以下方法进行滴定：
返滴定法:当反应速率较慢或待测物是固体时，待测物中
加入符合计量关系的标准溶液后，反应不能立即完成。 此时可先准确地加入过量的滴定剂，待反应完成后，再 用另一种标准滴定剩余的滴定剂。
置换滴定法：对于不按一定反应式进行或伴有副反应的滴
先将一定量物质配制成接近于所 需浓度的溶液，然后用基准物质 或另一种物质的标准溶液来标定 它的准确浓度。
应符合 下列要求
(1)物质的组成与化学式应完全符合，若 含结晶水，其含量也应与化学式相符。
(2)必须具有足够的纯度（质量分数在99.9% 以 上），一般可用基准试剂或优级纯试剂。
(3)性质稳定，不易于空气 中O2、CO2、水反 应。
溴甲酚绿
4.0绿
5.6蓝
甲基红
4.4橙
6.2黄
混合指示剂
酒红 5.1浅灰
绿
2.2.4 酸碱滴定基本原理
指示剂法
在酸碱滴定中，必须了解溶液的pH值随着标准物质的 滴入而改变的规律，才有可能选择合适的指示剂准确地确 定滴定终点的到达。
根据酸碱平衡原理，通过计算，以溶液的pH值为纵坐标， 以所滴入的滴定剂的物质的量或体积为横坐标，绘制滴定 曲线。
用两个电极测pH ，一个参比电极(甘汞)另一个指示电 极(pH玻璃电极)浸在被滴定的溶液中；
滴加标准溶液，每加一份测一次pH，即可得一组V与相 应pH数据，将pH、V数据绘成pH—V曲线，经数学处理，既 可求得终点所需的标准溶液体积。