滴定分析概论 (3)

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1、四川理工学院分析化学精品课程1第三章 滴定分析概论v第一节 滴定分析法概述 v第二节 滴定分析法计算 v习题 四川理工学院分析化学精品课程2第三章 滴定分析概论第一节 滴定分析法概述 v3.1.1 基本概念 1.滴定分析(Titrimetric Analysis)：将标准溶液 用滴定管加到待测溶液中，认为所加的滴定 剂与被测物质反应以达化学计量点根据指 示剂变化停止滴定，由标准溶液的浓度和体 积求被测物的量的分析方法 2.标准溶液(Standard Solutions)：已知准确 浓度的溶液 3.化学计量点(Stoichiometric point)：定量反应 时的理论平衡点四川理工学院分析化

2、学精品课程3第三章 滴定分析概论4.滴定终点(End point): 颜色变化的转变点，停 止滴定的点。 5.终点误差(Titration error):滴定终点与化学计 量点不一致造成的相对误差。 6.滴定反应(Titration Reaction):能用于滴定分析 的化学反应。四川理工学院分析化学精品课程4第三章 滴定分析概论3.1.2.滴定分析对化学反应的要求能用于滴定分析的化学反应必须具备：1.必须按一定的化学计量关系进行反应2.必须定量进行完全,反应完全度达99.9%以 上，平衡常数足够大3.反应速度要快，必须瞬间完成4.必须有适当简便的方法准确指示终点四川理工学院分析化学精品课程5

3、第三章 滴定分析概论3.1.3.滴定分析法分类按照滴定反应的类型分为四类：1.酸碱滴定法 2.氧化还原滴定法3.配位滴定法4.沉淀滴定法四川理工学院分析化学精品课程6第三章 滴定分析概论3.1.4滴定操作方式 1.直接滴定法：凡能满足滴定反应要求的都可用 标准溶液直接滴定2.间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的物质 ，通过另一反应间接滴定四川理工学院分析化学精品课程7第三章 滴定分析概论3.返滴定：反应慢，无合适指示剂，有副反应发 生，通常用两种标液完成4.置换滴定:当反应无计量关系，不按确定反应 式进行K2Cr2O7+6KI+H+3I2； I2+2Na2S2O32I-+S4四川理工学院分析化

4、学精品课程8第三章 滴定分析概论3.1.5 标准溶液的配制 v(一)直接法 用基准物质配制 v 能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液 的物质叫基准物，它应该满足以下条件： v 1.试剂组成与化学式完全相符 v 2.试剂纯度达99.9%以上 v 3.性质稳定 v 4.最好有较大的摩尔质量四川理工学院分析化学精品课程9(二)标定法 ：用非基准物配，用基准物质标定常用的基准物质(Primary Standards) Standardization KC8H5O4 H2C2O42H2O 碱标液 Na2CO3 Na2B4O710H2O 酸标液CaCO3 Zn Cu Pb(99.9%) EDTA标液As2

5、O3 Fe H2C2O42H2O KMnO4 I2标液K2Cr2O7 KIO3 Na2S2O3 标液NaCl KCl AgNO3 标液第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化学精品课程10我国化学试剂等级和标志一级 优级纯 G.R 绿颜色绿颜色 科研精密分析 二级 分析纯 A.R 红颜色红颜色 多数分析 三级 化学纯 C.P 蓝颜色蓝颜色 常规分析 四级 实验试剂 L.R 棕颜色棕颜色 辅助分析 第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化学精品课程11容量瓶 量入式的测量方式 移液管 量出式的测量方式滴定管 量出式的测量方式第三章 滴定分析概论3.1.6.标准溶液的配制与标定方法步骤 v 1.直接法

6、：用基准物质配制 v 步骤：基准物分析天平容量瓶 v 例如配0.02000mol/LK2Cr2O7 250mL，分析天 平称1.4709g溶解后转入250mL容量瓶 v 容量分析仪器四川理工学院分析化学精品课程12第三章 滴定分析概论2.标定法：用非基准物配 NaOH , HCl , KMnO4等 v步骤：粗配成大致浓度(托盘天平量筒取水 试剂瓶)标定(Standardigation) v例如 v配0.1mol/LNaOH溶液1000mL，台秤取大约 4.0gNaOH，加大约1L的 H2O，摇匀。 v用标准HCl标定；v用基准酸物质标定。四川理工学院分析化学精品课程13分析化学常用的量及单位物

7、理量量的名称 量的符号 单位（符号） 说明 物质的量 n 摩尔(mol) 必须指明基本单位毫摩尔(mmol) 摩尔质量 M 克每摩尔(g.mol-1) 必须指明基本单位物质的量浓度 C 摩尔每升(mol.L-1) 必须指明基本单位摩尔立方米(mol.m-3) 质量 m 克(g)，毫克(mg) 体积 V 升(L)，毫升(mL) 质量分数 无量纲 可用%，mg/g表示质量浓度 克每升(g.L-1)第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化学精品课程14第三章 滴定分析概论v第二节 滴定分析法计算 v3.2.1.滴定剂与被测物质之间的关系：v“等物质的量”规则，对反应系数不同的两 物质的量，利用化学计量

8、关系进行计算 v注：此b/t即是将滴定剂T物质的量换算成被 测物B物质的量的换算因数(Stoichiometric factor)滴定反应： tT + bB = cC + dD b当 t=b：nB=nT 当tb时：nB= nTt四川理工学院分析化学精品课程15例 2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O 2n(KMnO4 ) = n(Na2C2O4 ) 或5 1 1n ( KMnO4) = n(H2C2O4)5 2基本单元第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化学精品课程16nB1.物质的量浓度： cB = (mol/L)Vm(g)其中： nB(mol)= M(g/

9、mol)b mT b VT b mTc B = / VB= c T = t MT t VB t MT VB第三章 滴定分析概论3.2.2.溶液浓度的表示 若tb的滴定反应，或标定法求物质的量浓度 则乘相应计量数 四川理工学院分析化学精品课程17m(g)T被测/标液 = V(mL)第三章 滴定分析概论v2.滴定度T：指1mL标准溶液(滴定剂)相当于 被测物质的质量g(Titer)v注： v (1)当V=1mL时，T标液=m被测 g/mL v (2)写T下标时，被测在前，滴定剂在后， 斜线表示“相当于” ，（或写成T测/标）。四川理工学院分析化学精品课程18b MBTB/T= cT (g/mL)t

10、 1000第三章 滴定分析概论v3.c与T之间的换算：将物质的量浓度除以1000 ，得1mL标准溶液中所含滴定剂物质的量例如：v TFe/KMnO4 ； TFe/K2Cr2O7 v TFe2O3/K2Cr2O7四川理工学院分析化学精品课程19b MBc TVT mB t 1000 B%= 100= 100ms msTT/BVTB%=100mS第三章 滴定分析概论3.2.3.待测组分含量的计算：用小于1的分数表示 ，质量分数，相对量，无量纲四川理工学院分析化学精品课程20500=0.02000 294.2=2.942(g)1000 第三章 滴定分析概论3.2.4.滴定分析计算示例： 例1欲配制0

11、.02000mol/L的K2Cr2O7500mL应称 mK2Cr2O7=？ 解 mB=m(K2Cr2O7 )=cCrVCrMCr四川理工学院分析化学精品课程21500即0.1 = V2 X%/M10000.1 mol/L 0.5L 98.07 g/mol所以V2= =2.8mL1.84g/mL 96%第三章 滴定分析概论v例2欲配制0.1mol/L的H2SO4溶液500mL应取 VH2SO4(浓) =？(已知密度=1.84g/mL,含96%) v解 c1V1=c2V2或n1=n2 四川理工学院分析化学精品课程222m硼cHClVHCl = M硼10002m硼cHCl= 所以 cHCl=0.10

12、03mol/LM硼 VHCl 1000第三章 滴定分析概论例3用基准硼砂(Na2B4O710H2O)来标定HCl浓 度，已知基准硼砂m硼=0.6021g，终点消耗 VHCl=31.47mL，求cHCl=？解 Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl四川理工学院分析化学精品课程23称量范围为第三章 滴定分析概论例4用基准H2C2O42H2O标定0.1mol/L的 NaOH溶液应称草酸的范围。滴定体积20- 30mL。 解 H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O 四川理工学院分析化学精品课程24121故：c2= =3mol/L3+1第三章 滴定分析概论v例5求(1+

13、3)HCl溶液物质的量浓度=？(已知 浓盐酸12mol/L) v解 c1V1=c2V2 v 即1.0mL12mol/L=c2(3+1)四川理工学院分析化学精品课程25例6称含Fe样0.3143g，溶解还原Fe2+后用 0.02000mol/L的K2 Cr2 O7滴定消耗21.30mL(1)Fe2O3%=?(M=159.69g/mol)(2)求T Fe / K2Cr2O；T Fe2O3/K2Cr2O7解：Cr2O72+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O可知：nFe2O3=6/2 nFe=3nk2Cr2O7 故：(1)Fe2O3% = 100 =第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化

14、学精品课程26MFe(2)TFe/K2Cr2O7=6 cK2Cr2O7 =0.006702 g/mL10006 MFe2O3TFe2O3 /K2Cr2O7= cK2Cr2O7=0.00958 g/mL2 1000 第三章 滴定分析概论四川理工学院分析化学精品课程27解 Al3+H2Y2-=AlY+2H+1 1nAl2O3= nAl= nEDTA nAl=nZn=nEDTA2 21 MAl2O3(nEDTA-nZn) 2 1000Al2O3% = 100mS= 11.95第三章 滴定分析概论例7称铝样0.2018g，溶解后加入30.00mL 0.02018mol/LEDTA标液，pH=4.2，加热使完全生成 AlY后，用0.02035mol/LZn2+标液返滴定，多余EDTA ，VZn=6