滴定分析法概论解读

全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学《分析化学》电子配套课件全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学第2章滴定分析法概论2.1概述2.2标准溶液2.4小结2.3滴定分析的计算2.5能力检测全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.1概述利用滴定管向装有待测物A溶液的锥形瓶或烧杯中，滴加一种已知准确浓度的T溶液（滴定液），直到T与A刚好按反应式中化学计量关系()定量反应完全时，以加入滴定液的体积、浓度，计算出待测物含量的方法。=ATnantaA+tT=cC+dDTA(21)=tann滴定分析法全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.1.1滴定反应的基本术语滴定液：已知准确浓度的溶液，又称标准溶液。滴定：由滴定管滴加滴定液到被测物质中的过程。化学计量点：当滴加的标准溶液与待测物正好按化学反应的计量关系反应完全时，反应到达化学计量点（简称计量点，以sp表示）。aA+tT=cC+dD（被测物）（滴定液）（生成物）（生成物）An:n:tTaTTtCVa::An全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学指示剂：滴定过程中，加入被测溶液中，利用它的颜色变化指示实验终点到达的辅助试剂。滴定终点：是指滴定过程中，指示剂颜色发生变化的转变点，称作滴定终点（以ep表示）。终点误差：滴定终点与化学计量点的不一致所造成的误差称为终点误差（或称滴定误差）。2.1.1滴定反应的基本术语全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.1.2滴定反应的条件1．反应需要定量进行2．反应速度要快3．有适宜、简便而可靠的方法指示终点全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.1.3滴定分析法的滴定方法酸碱滴定法主要测定酸、碱及酸性物质、碱性物质沉淀滴定法主要测定Cl-、Br-、I-、SCN-、Ag+。配位滴定法主要测定金属离子。氧化还原滴定法主要测定氧化性、还原性及非氧化还原性的物质2+H+OH=HO-+Ag+X=AgX-2(4)2n+n-HYMMY+2H22232462SO+ISO+2I---非水酸碱滴定法主要测定不溶于水的弱酸、弱碱。全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.1.4滴定分析法的滴定方式直接滴定法符合滴定分析条件的反应可采用。2HClNaOH=NaOH+HO返滴定法在被测溶液中，准确加入一种过量的滴定液，反应完全后，再用另一种滴定液滴定剩余的前一种滴定液。适用于反应速率较慢，反应物是固体，滴定反应找不到合适的指示剂的反应。3222CaCO+2HClCaCl+CO+HO(过量）＝　2HCl+NaOHNaClHO(剩余）＝+=全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学置换滴定法适用于滴定剂与待测物不按确定的化学计量关系进行的反应（伴有副反应）272OCr2-23SO无确定的化学计量关系KI2IOHCrHIOCr23272721463I222272316CrOSOnn淀粉指示剂蓝色消失2-23+SO22--234622=SO+2ISOISO42-S4O62-全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学间接定法适用于不符合滴定条件的反应Ca2+H2SO4溶解H2C2O4KMnO4标液间接测定CaC2O4沉淀(NH4)2C2O42Ca4KMnO×如：2+2-2424Ca+CO=CaCO2+24224CaCO2HCa+HCO2-+2+424222MnO5CO+16H=2Mn+10CO+8HO+全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2标准溶液2.2.1标准溶液的配制直接配制法准确称取一定质量的物质→溶解→定量转移至容量瓶中→定容适用于基准物质例:准确称取5.300g的Na2CO3，用适量的溶剂溶解后，定量转移至500.00mL容量瓶中，稀释至刻度，配得溶液的浓度为232323NaCONaCO1NaCO35.300105.990.1000molL50010mmCv全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学基准物质定义：能够直接用于配制标准溶液的纯净物质条件：1.物质组成与化学式完全符合，若含结晶水，结晶水的数目也应与化学式符合，如硼砂等。2.物质纯度高，质量分数高于99.9%。3.物质性质稳定，不易分解、潮解、风化、与空气中的O2、CO2不反应。4.物质的摩尔质量尽量大，以减小称量误差。如:无水Na2CO3CaCO3K2Cr2O7Na2C2O4NaCl全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学恒重:在规定的条件下，被称量的物质，在连续两次干燥或灼烧后的质量差值不超过规定范围中国药典规定为0.3mg。全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.1标准溶液的配制间接配制法适用于不符合基准物条件的物质配制0.1mol∙L-1HCl标准溶液，先用浓HCl稀释成浓度大约是0.1mol∙L-1的溶液，然后称取一定量的基准物质如硼砂进行标定，或者用已知准确浓度的NaOH标准溶液进行标定，以此可求得HCl标准溶液的准确浓度。标定：以滴定方式确定溶液准确浓度的操作全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.1标准溶液的配制标定方法基准物质标定法多次称量法移液管法比较法标定多次称量法用递减法称取邻苯二甲酸氢钾约0.5g/份，共三份，分别置于锥形瓶中，各加50ml蒸馏水溶解后，加2滴酚酞指示剂。用待标定的NaOH滴定至终点。平行测定三次。根据消耗NaOH滴定液的体积和邻苯二甲酸氢钾的质量，计算NaOH的浓度。0.1mol/LNaOH溶液的标定全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.1标准溶液的配制用减重法精密称取一份无水Na2CO31.2～1.4g，置于干净的小烧杯中，用20ml的蒸馏水溶解后，转移到250ml的容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀。精密吸取稀释液25ml，分别置于3个锥形瓶中，以甲基橙为指示剂，用待标定的HCl滴定至终点。记录消耗HCl的体积。平行测定3次。0.1mol/LHCl滴定液的标定移液管法全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.1标准溶液的配制比较法待标液与标准溶液进行比较待测液(滴入)→标准溶液，或相反，可算出C1（C1V1）（C2V2）因为标液是由基准物质标定好的，所以此方法步骤多，准确度不如（1）好，也叫二级标准。全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.2标准溶液浓度的表示方法（一）物质的量浓度BB=nCVBBB=mnMBBB/=mMCV（二）滴定度T/AT1.每mL标准溶液相当于被测物质的质量THCl/NaOH=0.004000g/mL,表示1mLHCl恰能与0.004000gNaOH反应完全,若用HCl滴定NaOH，滴至终点时消耗22.36mLHCl，则NaOH的质量0.004000g/mL×22.36mL=0.08944g全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.2.2标准溶液浓度的表示方法（二）滴定度T/AT1.每mL标准溶液相当于被测物质A的质量.单位g/mLAT/AT=mTV或2.TT每mL标准溶液所含溶质的克数.单位:g/mL,表示1mLHCl溶液有0.003646gHCl溶质HCl=0.003646g/mLT/ATTAmVT全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学滴定剂的物质的量浓度与滴定度的换算tT+aA=cC+dDATa=tnn/1000TATATtcaM310ATTAMVctam1000ATATMctaTAT/AT=mTV310TTAAVctaMm全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学滴定剂的物质的量浓度与滴定度的换算例：用0.1mol/LHCl滴定液测定CaO含量，计算1mL0.1mol/LHCl滴定液相当于被测物质CaO的质量(THCl/CaO）22HClCaOHCl/CaO2HCl+CaO=CaCl+HOat100010.1/56.08/0.002804/21000CMTmolLgmolgmL解：1000ATATMctaT全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学例：若THCl/Na2CO3=0.005300g/mL，计算CHCl。解：232CONaHClnn2322NaCO2HCl=2NaCl+CO+HO0.005300100020.1000(/)106.0molL滴定剂的物质的量浓度与滴定度的换算23/1000106.0HClNaCOHClTtca全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学2.3滴定分析的计算2.3.1滴定分析的计算依据tT+aA=cC+dDATa=tnn2.3.2滴定分析计算公式应用1.有关配制滴定液的计算例2-2准确称取基准物质K2Cr2O72.9418g，用适量的溶剂溶解后，定量转移到500.00mL容量瓶中并稀释至刻度，计算溶液物质的量浓度是多少？227227227227KCrOKCrO-1KCrO-3KCrO/2.9418/294.18===0.02000molL500.010mMCV全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学例2-3配制250.00mL0.01000mol·L-1的K2Cr2O7溶液，需准确称取多少K2Cr2O7？解:227227227227KCrOKCrOKCrOKCrO=mCVM-3=0.01000250.00294.18100.7355g1.有关配制滴定液的计算全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学例2-4已知浓盐酸密度为1.19g/mL，HCl含量约为37%计算：解:(1)每升浓盐酸中所含HCl的物质的量和浓盐酸物质的量浓度(2)欲配制浓度为0.1000mol·L-1的稀盐酸500mL，需量取上述浓盐酸多少毫升？3HClHClHClHClHClHClHCl1.191.0100.3712mol36.46mVnMMHClHClHCl12121.00ncV-1molLHClHCl0.105004.2mL12CVVCHClHCl1.有关配制滴定液的计算全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学例2-5现有0.1200mol·L-1的NaOH标准溶液200mL，欲使其浓度稀释到0.1000mol·L-1，需要加水多少mL？解:设应加水的体积为VmLCVCVNaOHNaOHNaOHNaOH0.12002000.1000(200)V(0.12000.1000)20040(mL)0.1000V1.有关配制滴定液的计算全国高职高专“十二五”规划教材AnalyticalChemistry分析化学例2-6以碳酸钠作基准物质，甲基橙为指示剂标定HCl溶液，称取Na2CO30.2036g，滴定至终点时消耗HCl36.06mL，计算该HCl标准溶液的浓度。解:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑2.有关标定滴定液的计算2323NaCOH