基础化学版【酸碱滴定法】

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1、第第1212章：酸章：酸 碱滴定法碱滴定法 内容提要 ：1. 1.滴定法分析法的基本概念滴定法分析法的基本概念。2. 2.酸碱指示剂酸碱指示剂。3. 3.强酸与强碱的滴定强酸与强碱的滴定。4. 4.分析结果的误差的表示方法分析结果的误差的表示方法, ,有效数字有效数字及其运算规则。及其运算规则。分 析 化 学重量分析法滴定分析法化学分析法仪器分析法酸碱滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法配合滴定法这是我们 要学的通过测量 溶液体积 进行计算通过称量 产物重量 进行计算2第一节 滴定分 析原理一、基本概念：1、滴定剂（标准溶液）：已知准确浓度 的试剂溶液。2、试样：所分析的物质。 2、试样：1、滴定剂

2、（标准溶液）：3、滴定：将标准溶液从滴定管加到分析物溶液中，直至恰好反应完全， 并从滴定管读数的全部操作过程。3基本概念（ 二）： 4、化学计量点（理论终点）：标准溶液与分 析组分按滴定反应式所表示的化学计量 关系恰好反应完全。 5、滴定终点：在滴定过程中，指示剂发生颜 色变化的转变点。 6、酸碱滴定法：在水溶液中，以质子转移反 应为基础的滴定分析方法。 7、滴定分析法：将标准溶液滴加到分析物溶 液中，直到滴定反应定量完成为止，然 后根据标准溶液的浓度和体积，求算分 析组分含量的一类分析方法。4可用于滴定分析的化学反应必须 具备哪些要求？请自己总结请自己总结 ：滴定反应的条件和滴定反应的条件和

3、 要求要求滴定分析的四种方式、 四种类型？三、滴定分析的分类5三、标准溶液的配三、标准溶液的配 制制 进行滴定，必须要有标准溶液直接法 间接法 一级标准物质分析 天平容量 瓶标准溶液普通试剂 如NaOH等“标定”标准 溶液标准溶液近似溶液溶解6一级标准物质（基准 物质） 条件： 1、组成与化学式完全相符 2、纯度足够高(99.9%)，杂质不干扰 3、空气中稳定，不易吸水、CO2;不易氧化 4、滴定时无副反应，定量进行 5、最好有较大摩尔质量，减少称量误差 (如：硼砂优于碳酸钠)前4项是必备的常用：邻苯二甲酸氢钾；硼砂；无水碳酸钠7四、滴定分析的计算基本计量关系液体样品：固体样品：8例1：重铬酸

4、钾测定Fe2+溶液质量浓度 （A） 计算：列关系；推公式；算结果5.489g/L9第二节 分析结果的误差原因特征纠纠正系统统 误误差固定，可 明确，可 预预知方向，大小固定重 复出现现 主要有3个方面校正仪仪器 ，扣除校 正值值偶然 误误差随机，难难 以预预料大小正负难负难 料， 总总体符合正态态分 布规规律多次平 行测测定一、原因与分类校正值通过空白试验、对照实验得到10二、分析结果的评价 （评价数值取 两位） 知道真实值用准确度；指标：【误差 E、Er】 不知道真实值用精密度；指标：【偏差 3种】标准偏差(s)：计算比较复杂，但能发现一组数据中存在较大的偏差。准确度和精密度的关系： 精密度

5、高是准确度高的基础，但精密度高不一定 就是准确度高。 只有在排除了系统误差后，才能以高精密度表明 高准确度。要求：5种指 标都会算11三、提高分析结果准确 度的方法减小系统误差 1.校准仪器；核定校正值2.选择适宜的分析方法3.进行“对照试验”，判断实验的系统误差4.进行“空白试验”，消除引入误差减小偶然误差 进行35次平行测定12第三节 酸 碱滴定法本节是我们要求掌握的内容1.指示剂的变色原理，变色点，变色范围2.滴定曲线，滴定突跃，突跃范围3.突跃范围大小与浓度关系4.指示剂选择原则13一、酸碱指示剂+ H+HInIn-定义：一类在特定的pH值范围内，随着溶液 pH值的改变，能显现不同颜色

6、的有机酸碱化 合物。 如：弱有机酸指示剂：酚酞、石蕊等。14KIn=H+In- HInH+=KInIn-HIn 整理为pH = pKIn + lgIn- HIn浓度比决定 溶液的颜色+ H+ 酸色物质HInIn-碱色物质指示剂 酸色 碱色 酚酞 无色 紫红 甲基橙 红色 黄色比值10 呈现 色 比值0.1 呈现 色 比值=1 呈现 色酸碱混合酸碱指示剂的变色原理15变色范围：指示剂的理论变色范围： pH=pKHIn1实际观察出来的实际观察出来的变色范围变色范围并非与并非与理论变色范围理论变色范围完完 全一致。（表全一致。（表12-112-1）熟记甲基橙、甲基红、酚酞的变色范围pKHIn 称为变

7、色点16二、滴定曲线和指示剂的 选择实验现象：为什么最后一滴 NaOH的加入，可 以使溶液颜色马上 改变？而先前的加 入的却不会？从pH变化考虑最后一滴NaOHHCl+酚酞以0.1000mol/LNaOH滴定20.00ml 0.1000mol/LHCl溶液为例： 将滴定过程分为： 滴定前开始到计量点前计量点计量点后几个 阶段，计算各个阶段溶液pH值。171. 滴 定 曲 线加入率 =99.9%(19.98 mL) pH=4.30加入率 =100.1%(20.02 mL) pH=9.70计量点 pH=7.0 加入率=100%突跃范围酚酞变色范 围 pH=8.0-10.0pH7.01.0加入百分率

8、书中的例子强碱 滴定强酸开始的pH加入的酸（碱）的量为横坐标，相应 溶液的pH值为纵坐标所绘的曲线。18强碱滴定强酸的 滴定曲线；它表 明在计量点附近 ，溶液pH值大 幅度变化突跃范围是指计量 点前后0.1%相对 误差范围内溶液pH 值的变化范围。 突跃的存在是能够 使用指示剂的依据19突跃范围与浓度的 关系 根据滴定曲线的绘制方法，用不同浓度的 酸碱得到不同的滴定曲线，发现突跃范围与 浓度的关系滴定剂与样品浓度越稀，突跃范围越小；浓度越浓，突跃范围越大；（ 参见图12-4）。突跃范围过小，直接影响指示剂的选择， 甚至无法选择指示剂。 通常： 滴定剂和样品的浓度在0.10.5mol/L之间。2

9、02、指示剂的 选择：根据上述原则，由于强碱滴定强酸的PH值范 围为4.3-9.7，所以可选择滴定指示剂为： 酚酞(8.0-9.6),甲基橙(3.1-4.4),甲基红(4.4-6.2)。 实际应用时，选择的指示剂变色范围越接近 计量点pH值越好。基本原则：指示剂的变色范围部分或 全部处在滴定突跃范围内。213、滴 定条 件：想一想：标准溶液的 浓度太大或太小对滴 定结果会有什么影响？突跃范围的宽窄不仅与酸、碱的强度有关也与它们的浓度有关，分析工作中经 常采用0.1-0.5mol/L的酸或碱标准溶液。22小 结1. 滴定分析的概念术语；一般过程 ；一 级标准物质。 2. 误差分类、特点与原因；分

10、析结果的 评价(5种指标)。 3. 有效数字组成，作用，修约和运算规 则。 4. 常用酸碱指示剂变色原理，变色范围 。 5. 滴定曲线，滴定突跃，突跃范围，指 示剂选择原则。23END24本节练习：参考p70(一)2、4 强酸滴定强碱：CHCl=0.01000mol/L 滴定 20.00ml CNaOH=0.01000mol/L。1、计算突跃范围（滴定率99.9%100.1%） 。2、找出合适的指示剂。强碱滴定强酸：滴定曲线与强酸滴定强碱刚 好相反,但突跃范围一样大；例如，浓度各 为0.1000mol/L时，突跃是从pH=9.70到 pH=4.30。结果：1.突跃 5.38.7 2.甲基红 2

11、5第六节、分析结果的误差和有效数字一、误差产生的分类和原因：、系统误差：又称可定误差测定值与真实值 之间的差值定 义误差 的 分类、偶然误差：又称不可定误差26两类误差的定义 和特征定义特征系统 误差由固定因 素造成的测定结果具有单 向性及重现性。偶然 误差难以预料 的偶然因 素造成服从正态分布规律： A、大小相等的正负 误差出现的概率相等 。B、小误差出现的 概率大，大误差出现 的概率小27根据系统误差产生的原因，可将其归纳为以 下几个方面：系统误差由仪器本身不够精确所致的仪器误差分析方法本身不够完善所致的方法误差试剂不纯所导致的试剂误差正常操作下，分析者掌握操作规程与正 确控制条件稍有出入

12、所致的操作误差。28二、误差的表示方法：1、误差与准确度：准确度的定义：指测定值（X）与真实 值（T）符合的程度。其高低用误差的 大小来表示，误差越小，分析结果的准 确度越高。误差绝对误差：E=X-T相对误差：RE =ET100%29例题：用万分之一的分析天平称取 Na2CO3 两份，质量分别为1.6380g和 0.1638g，假定Na2CO3的真实质量分别 为： 1.6381g和0.1639g。则它们的绝对 误差和相对误差分别是多少？绝对误差：E1 = 1.6380 - 1.6381 = - 0.0001gE2 = 0.1638 - 0.1639 = - 0.0001g 相对误差：RE1 =

13、 -0.0001/1.6381100% = -0.006%RE2 = -0.0001/0.1639100% = -0.06%仪器的绝对误差通常是一个定值，我们 可以用称（量）取较大质量（体积）的 试样，使测量的相对误差较少，在实际 工作中意义较大。302、偏差 与精密度 ：精密度的定义：多次测定值之间相符合的程度。 精密度的大小用偏差表示。偏差越小，测定结果 的精密度越高，偏差越大，测定结果的精密度 越低。常用偏差 类型绝对偏差XXd-=绝对平均偏差相对平均偏差标准偏差31举 例 ：2、有一标样含有SiO2(%)标准值为61.32，让 甲、乙两位化验员测此标样，得到如下结果 ： 甲（%）61.

14、5161.5261.50 乙（%）61.3661.3061.33 试通过计算比较两位化验员的分析结果的情况。%01. 0%10051.613/ )01. 001. 000. 0(%=+=d解：61.51=甲X%3 .0%10032.6132.6151.61=-=RE33.61=乙X02%.0100%32.6132.6133.61=-=RE%03. 0%10033.613/ )00. 003. 003. 0(%=+=d甲的相对偏差大，但相对平均偏差较小；说明 精密度虽然较好，但测定不够准确。乙的相对偏差较少，虽然相对平均偏差比甲大 ，但对于化学分析来讲是可以接受的；因此， 乙的分析结果比较可靠。

15、32结论：高的精密度不一定能保证高的准确度，只有在消除 或减免系统误差的前提下，才能以精密度的高低 衡量准确度的高低。精密度是保证准确度的先决条件，精密度差，所测 结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。33四、有效数字及其运算规 则1、有效数字：所有的确定数字再加一位 可疑数字。 例如用滴定管测量溶液的体积为：10.73可疑数字15.5034、记录测量所得数据时只允许保留一位可疑 数字。 、“0”的意义：按下表总结0的意义。2、有效数字的位数确定：物质称量瓶Na2CO3H2C2O4称量纸 质量（g）10.14302.10450.21040.0120有效数字位数6543、变换单位时，有效数字的位

16、数不变。如： 10.00ml 0.01000L(1.00010-2)10.5 L 1.05104 ml35、确定有效数字的位数时，若第一位数 字8，其有效数字的位数应多算一位 。 例如：9.48可认为是四位有效数字。、在所有计算式中，常数如、e的数值 以及常遇到的倍数、分数关系等非测量 所得，它们的有效数字不受限制。 例如：水的相对分子量 =21.008+16.00=2.016+16.00=18.0236、pH、pM、pK等对数值，其有效数字 的位数仅取决于小数部分数字的位数， 因整数部分只说明该数的方次。 例如：pH=12.68 （有效数字是两位而不 是4位）37思考题：下列数据各包括几位有效数字？1、1.052