滴定分析法2011课件

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1、1,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,2,一. 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,3,一. 滴定分析的基本概念,2.滴定剂（标准溶液）：已知准确浓度的试剂溶液 3.滴定：将滴定剂装入滴定管，再逐滴滴加到被测物中 4. 化学计量点：加入的滴定剂和被测物恰好 符合化学计量关系时；（理论值） 5. 指示剂：指示颜色变化的试剂； 6. 滴定终点：指示剂颜色变化的那一点；（实验

2、值） 7. 终点误差：滴定终点和化学计量点不一致带来的误差；,4,二. 滴定分析的方法,根据滴定反应的类型分类： 1. 酸碱滴定法 NaOHHCl NaOHHAc 2. 沉淀滴定法 AgNO3Cl- 3. 配位滴定法 EDTACa2+ 4. 氧化还原滴定法 K2Cr2O7Fe2+,5,三. 滴定分析法对反应的要求,1、按一定的反应式定量进行; 2、反应的完全程度要高(99.9%以上)； 3、反应速率要快(可加热、催化剂); 4、有适当的方法确定终点(例如指示剂)。,6,四. 滴定分析中的滴定方式,1、直接滴定法 满足以上四点要求，用标准溶液直接滴定待测物。 NaOH HCl K2Cr2O7Fe

3、2+ EDTAZn2+,7,四. 滴定分析中的滴定方式,2、返滴定法（回滴法）： 适于：反应太慢； 滴定剂滴定固体时； 被测物易挥发； 无合适指示剂的反应 Al+EDTA(已知过量)、 CaCO3+HCl(已知过量) （反应慢，无合适指示剂） （固体样品）,需要：2种标准溶液，2个化学反应,NH3+HCl(已知过量),8,四. 滴定分析中的滴定方式,4、间接滴定法：不能和滴定剂直接反应 (例如：用KMnO4标准溶液测定Ca2+ ）,3、置换滴定法：滴定反应不符合一定的计量关系 用Na2S2O3 K2Cr2O7 （产物： ),实际工作中： K2Cr2O7 +过量KI I2,Na2S2O3,Ca2

4、+,CaC2O4(),H2C2O4,9,五. 基准物质和标准溶液,基准物质：用以直接配制标准溶液 或标定溶液浓度的物质。 1. 组成与化学式相符( H2C2O42H2O、NaCl ); 2. 试剂纯度 99.9% ; 3. 稳定( Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）； 4. 具有较大的摩尔质量，使称量误差较小。,10,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,间接配制法（标定法）： 非基准物质，粗配 后进行标定。 如： NaOH、HCl、KMnO4、Na2S2O3,11,标准溶液浓度的标定,用

5、基准物质标定 准确称取一定量的基准物质，溶解后用待标定的溶液进行滴定。 如：硼砂标定盐酸，邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠 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。,12,六. 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 质量浓度：B = mB / V,13,2. 滴定度：1mL标准溶液相当于被滴定物质的 质量。 T(B/T) = mB/VT 常用单位：g/mL、mg/mL 如： T(Cl/AgNO3

6、) = 1.773 mg/mL,14,二.滴定分析法的计算,主要包括： 标准溶液的配制和标定 分析结果的计算,15,(一) 溶液的配制的计算,由浓溶液稀释成稀溶液 原则：溶液稀释后，总的物质的量不变c1V1 = c2V2,例1 由质量浓度 =1.18g mL-1 ，w(HCl)=37%的浓HCl ，配制1L 0.1mol L-1的稀HCl ，应取浓HCl多少mL？8.3mL,由固体物质配成溶液 nB = cB V mB = nB MB = cB V MB,例2 配制1L的0.1mol L-1的NaOH溶液，需称固体NaOH多少克？M（NaOH）= 40 g mol-1,16,例3,准确称取8.

7、4952g AgNO3固体，定量转移到500.0mL的容量瓶中，求c(AgNO3)。 已知M（AgNO3）= 169.9 g mol-1,量方程,量=数值单位,以500.0mL表示亦可,17,用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)标定浓度约为0.1 mol L-1的NaOH溶液时，若要求体积测量的相对误差在0.1%以内，则: 邻苯二甲酸氢钾的称量范围是多少? 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2030mL范围

8、内， 由此可估算基准物的称量范围。,18,解：一般控制在2030mL范围内 NaOH + KHC8H4O4 = NaKC8H4O4 + H2O n(NaOH)=n(KHC8H4O4) V (NaOH) = 20 mL时， m(KHC8H4O4) = c(NaOH) V(NaOH) M(KHC8H4O4) = 0.1molL-1 0.020L 204.2gmol-1= 0.4g 同理:V (NaOH) = 30 mL时， m(KHC8H4O4)= 0.6g 2NaOH + H2C2O4 = Na2C2O4 + 2H2O n(H2C2O42H2O) = (1/2)n(NaOH) V (NaOH)

9、= 20 mL时， m(H2C2O42H2O) = (1/2)0.1molL-1 0.020L126gmol-1= 0.13g 同理:V (NaOH) = 30 mL时，m(H2C2O42H2O)= 0.19g,称小样,称大样,19,用硼砂(Na2B4O710H2O)标定标定浓度约为0.1 mol L-1的HCl 溶液时，若要求体积测量的相对误差在0.1%以内，则: 硼砂的称量范围是多少? 若改用Na2CO3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

10、般控制在2030mL范围内， 由此可估算基准物的称量范围。,20,解：一般控制在2030mL范围内 Na2B4O710H2O + 2HCl = 4H3BO3+2NaCl + 5H2O n(硼砂)= (1/2) n(HCl) V (HCl) = 20 mL时， m(硼砂) = (1/2) c(HCl) V(HCl) M(硼砂) = (1/2) 0.1molL-1 0.020L 381.4gmol-1= 0.38g 同理:V (HCl) = 30 mL时， m(硼砂)= 0.57g 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + CO2 + 2H2O n(NaCO3) = (1/2)n(HCl)

11、V (HCl) = 20 mL时， m(Na2CO3) = (1/2)0.1molL-1 0.020L106gmol-1= 0.11g 同理:V (HCl) = 30 mL时，m(Na2CO3)= 0.16g,称小样,称大样,21,22,(二）分析结果计算,化学计量数比规则 不论是哪种滴定反应，不论哪类物质，若一律以参与反应的分子、原子或离子作为基本单元，则达到化学计量点说，各反应物的物质的量之比，等于滴定反应方程式中化学计量数之比。,23,bB + t T = pP + qQ B:被测组分 T:标准物质 nB : nT = b : t （化学计量数之比） nB= nT （ b/t） = cT

12、 VT （ b /t） 计算样品中被测物的质量： mB = nB MB =(b/t) cT VT MB 计算质量分数：wB = mB / ms,关键：根据滴定反应方程式确定化学计量系数之比！,24,1.直接滴定法,例4 用硼砂标定HCl时，准确称取硼砂0.4526g,用HCl溶液24.05mL滴定到终点，请计算 c（HCl）。M(Na2B4O710H2O) = 381.4g/mol,Na2B4O710H2O + 2HCl = 4H3BO3+2NaCl + 5H2O, n(HCl) : n ( Na2B4O710H2O) = 2 : 1,25,含惰性杂质的K2CO3试样0.5000g，溶解后用c

13、 (HCl) = 0.1064 molL-1的盐酸溶液27.31mL滴定至CO32-恰好完全转化为CO2。 计算试样中w(K2CO3)、w(K2O)、w(K)。,解： 2HCl + K2CO3 = 2KCl + CO2 + 2H2O,26,2HCl + K2CO3 = 2KCl + CO2 + 2H2O,27,也可根据已经计算出的质量分数，也可利用化学因数计算w(K2O)及w(K)。,28,2. 置换滴定法,以K2Cr2O7为基准物标定Na2S2O3标准溶液： Cr2O72+ 6I +14H+ = 2Cr3+ +3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32 = 2I + S4O62 n(Cr2

14、O72) = n(S2O32 ),29,例5,碘量法测定试样中K2Cr2O7的含量时，采用置换滴定法，称取样品0.5000g溶解，加入过量KI，定量析出I2，然后用0.2000 mol L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点，用去25.00mL，请计算样品中w(K2Cr2O7)。 M(K2Cr2O7) = 294.2g/mol,30,涉及反应：,Cr2O72-+6I-+14H+ = 2Cr3+3I2+7H2O I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-,31,3. 间接滴定法,例： 测人体血液中的含钙量，先取 2.00 mL血液样品，稀释后用(NH4)2C2O4溶液处理，使Ca2

15、+生成CaC2O4 沉淀，将沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中,然后用0.0100 molL-1 的KMnO4标准溶液滴定，用去1.20 mL。试计算c(Ca2+)。,32,Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 2MnO4-+5H2C2O4+6H+ = 2Mn2+10CO2+8H2O,33,4. 返滴定法,称取CaCO3试样0.4000g，溶于40.00mL 0.1025mol/L的HCl溶液中，多余的酸用NaOH标准溶液回滴，用去0.1120mol/L的NaOH溶液5.10mL ，求w(CaCO3)。 M(CaCO3) = 100.1g/mol,3

16、4,涉及反应：,CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O n (CaCO3) = 1/2 n (HCl ) HCl + NaOH = NaCl + H2O n (HCl ) = n (NaOH ),过程分析: 加入的HCl总量：c (HCl ) V (HCl ) 与CaCO3反应后剩余HCl总量：c (NaOH ) V (NaOH) 与CaCO3反应的量：c (HCl ) V (HCl ) c (NaOH ) V (NaOH) n (CaCO3) = 1/2 n (HCl ) = 1/2 c (HCl ) V (HCl ) c (NaOH ) V (NaOH),35,解题过程:,36,注意！,正确写出有关反应式 找出各物质间的化学计量关系 列出计算通式 带单位进行计算 有效数字,