滴定分析概述.pptx
分析化学电子教案2 滴定分析第1页/共41页分析化学电子教案2 滴定分析第2页/共41页一、滴定分析概述1、概述 滴定分析法(titrimetric determination)用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液（standard solution)滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应（通过指示剂指示滴定终点的到达），即加入标准溶液物质的量与待测组分物质的量符合反应式的化学计量关系，然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积，算出待测组分的含量。动画分析化学电子教案2 滴定分析容量分析法第3页/共41页传统分析方法；适用于常量分析；特点：简单、准确、费用低；分析化学电子教案2 滴定分析HCl +NaOH =NaCl +H2O1 1nHCl=(cV)HCl标 nNaOH=(cxV)NaOH(cV)HCl标=(cxV)NaOH例待测标液a A+bB =c C+d D nA nB a b第4页/共41页2.基本术语滴定：滴加标准溶液的操作过程化学计量点：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应的这一点。指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂滴定终点：指示剂变色之点。滴定误差：实际分析操作中滴定终点（指示剂变色点）与化学计量点之间的差别而引起的误差。分析化学电子教案2 滴定分析第5页/共41页二、滴定分析法的分类与滴定反应的条件 1.滴定分析法分类（按照化学反应分类）以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法，包括重量分析法和滴定分析法。滴定分析法按照所利用的化学反应类型不同，可分为下列四种：分析化学电子教案2 滴定分析第6页/共41页分析化学电子教案2 滴定分析1.滴定分析法分类（按照化学反应分类）(1)酸碱滴定法(中和法)：以质子传递反应为基础。H+B-HB (2)沉淀滴定法（容量沉淀法）：以沉淀反应为基础。Ag+Cl-AgC1 (3)配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应为基础。M2+Y4-MY2-(4)氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础。MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O第7页/共41页2.2.滴定分析对化学反应的要求（1）反应必须具有确定的化学计量关系，无副反应，反应定量地完成（99.9%）。定量计算的基础（2）反应速度要快（3）能用比较简便的方法确定滴定终点（4）共存物质不干扰滴定反应满足以上条件可进行直接滴定，否则：不满足（1）时：采用间接法，如碘量法；不满足（2）时：采用反滴定法,如配位滴定法测定铝；不满足（3）时：采用其他方法，如电位滴定。分析化学电子教案2 滴定分析第8页/共41页3.滴定方式分析化学电子教案2 滴定分析（1）.直接滴定法（涉及一个反应）完全满足滴定分析反应的条件可用直接滴定法 滴定剂与被测物之间的反应式为：a A+b B=c C+d D 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b 摩尔 B 作用完全 如HCl标准溶液滴定NaOH溶液第9页/共41页（2）.返滴定法（慢速反应）先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。适用于反应较适用于反应较慢或难溶于水的固体试样慢或难溶于水的固体试样。如如EDTAEDTA滴定滴定 Al Al 3+3+、NaOHNaOH标准溶液测定标准溶液测定CaCOCaCO3 3分析化学电子教案2 滴定分析第10页/共41页例：Al3+一定过量EDTA标液剩余EDTA Zn2+标液，EBT返滴定n(EDTA)总 n(EDTA)过量 =n(Al)(c V)(EDTA)总 -(cV)(Zn)=(cV)(Al)（3）返滴定法分析化学电子教案2 滴定分析第11页/共41页例：固体CaCO3 +一定过量HCl标液 剩余HCl标液 NaOH标准溶液标准溶液 返滴定返滴定法分析化学电子教案2 滴定分析第12页/共41页例:Cl-+一定过量AgNO3 标准溶液 剩余AgNO3标准溶液 NH4SCN标准溶液标准溶液 Fe3+指示剂 返滴定 淡红色Fe(SCN)2+返滴定法分析化学电子教案2 滴定分析第13页/共41页（4）间接滴定法 通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用于不能与滴定剂起化学反应的物质。例：Ca2+CaC2O4沉淀H2SO4 C2O42-KMnO4标液间接测定分析化学电子教案2 滴定分析第14页/共41页间接滴定法如氧化还原法测定Pb2+Pb2+CrO42-=PbCrO4 HCl Cr2O72-Cr2O72-14H+6Fe2+2Cr3+6Fe3+H2O分析化学电子教案2 滴定分析第15页/共41页 Na2S2O3 +K2Cr2O7 S4O62-+SO42-无定量关系 K2Cr2O7 +过量KI 定量生成 I2 Na2S2O3 标液标液 淀粉指淀粉指示剂示剂 深蓝色深蓝色消消失失（4）.置换滴定法 先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。适用于无明确定量关系的反应。分析化学电子教案2 滴定分析第16页/共41页三、标准溶液的配制和标定 1.直接法配制标准溶液（一般使用基准试剂或优级纯）。可用直接法配制标准溶液的物质，应具备的条件：1.物质必须具有足够的纯度，即含量99.9%；（纯度高）2.物质的组成与化学式应完全符合；（组成稳定）3.性质稳定；4.符合滴定条件；5.摩尔质量要大。分析化学电子教案2 滴定分析第17页/共41页2.标定 准确称取基准物，溶解后，滴定。2.间接法配制标准溶液（步骤）1.配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。3.确定浓度 由基准物质量和滴定液体积计算之。分析化学电子教案2 滴定分析第18页/共41页基准物应满足的条件：基准物应满足的条件：(1)反应定量完成 (2)反应速率快(3)有比较简便的方法确定反应终点(4)具有较大的摩尔质量 为什么？标定 NaOH：采用：邻苯二甲酸氢钾？草酸？分析化学电子教案 2 滴定分析第19页/共41页四、标准溶液浓度表示法1.物质的量浓度（简称浓度）单位体积溶液所含溶质的物质的量（nB）。V：溶液的体积，单位：升。一般直接读到的体积为毫升，一定要换算为升 应指明基本单元：原子、分子、离子、电子或他们的组合。单位为 molL-1。分析化学电子教案2 滴定分析第20页/共41页第21页/共41页第22页/共41页例如：称取邻苯二甲酸氢钾基准物质0.4925克，用于标定氢氧化钠，终点时用去氢氧化钠溶液23.50毫升，求氢氧化钠溶液的浓度。邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量为204.2第23页/共41页解：CNaOHvNaOH=n=mKHPMKHPCNaOH23.5010-3=n=0.4925204.2CNaOH=0.1026mol/L分析化学电子教案2 滴定分析第24页/共41页2.2.滴定度滴定度 与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量。表示法：T待测物/滴定剂 单位：g mL-1，mg mL-1 例：测定铁含量的KMnO4标准溶液，其浓度表示：或表示：l mL KMnO4 溶液相当于0.005682 g 铁，1 mL 的 KMnO4 标准溶液能把 0.005682 g Fe2+Fe3+。适用于工业生产中批量分析：m(Fe)T V。若:分析化学电子教案2 滴定分析第25页/共41页例题：求 0.1000 molL-1 NaOH 标准溶液对 H2C2O4 的滴定度。解：NaOH 与 H2C2O4 的反应为：H2C2O4+2 NaOH Na2C2O4+2H2O分析化学电子教案2 滴定分析第26页/共41页浓度浓度 c 与滴定度与滴定度 T 之间关系之间关系 aA+bB=cC+dD A 为被测组分，B 为标准溶液；若以VB为反应完成时标准溶液消耗的体积(mL)，mA和MA分别代表物质 A 的质量(g)和摩尔质量。当反应达到计量点时：由滴定度定义 TA/B=mA/VB，得：分析化学电子教案2 滴定分析第27页/共41页 五、滴定分析法的计算 滴定分析计算依据滴定分析计算依据 利用滴定剂（标准溶液）去滴定利用滴定剂（标准溶液）去滴定被测物质。被测物质。完全反应，摩尔数相等完全反应，摩尔数相等分析化学电子教案2 滴定分析第28页/共41页1.被测组分的物质的量 nA与滴定剂 nB 的关系 （1）直接滴定 测组分A与滴定剂 B 间的反应为：a A+bB =c C+d D化学计量点时：a mol A 恰好与 b mol B 作用完全 nA nB a b2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3nHCl =2 nNa2CO3分析化学电子教案2 滴定分析第29页/共41页称取基准物或试样质量(mB)标定标准溶液 A 时:（1）确定标准溶液浓度（2）确定称取基准物或试样量范围 滴定液体积一般为 2025 mL左右,浓度约 0.1 molL-1（3）估计标准溶液消耗体积 VA分析化学电子教案2 滴定分析第30页/共41页若被测物为溶液时：用已知浓度的 NaOH 标准溶液测定 H2SO4 溶液浓度：H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O分析化学电子教案2 滴定分析第31页/共41页（2）间接法滴定接法滴定 涉及到两个或两个以上反应，从总的反应中找出实际参加反应物质的物质的量之间关系。例：以 KBrO3 为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度。BrO3-+6I-+6H+3I2+3H2O+Br-（1）I2+2 S2O3 2-2I-+S4O6 2-（2）例：用KMnO4法滴定Ca2+。分析化学电子教案2 滴定分析第32页/共41页2.被测组分质量分数的计算 称取试样的质量 ms，测得被测组分的质量为 m，则被测组分在试样中的质量分数 wA为：滴定剂的浓度 cB、消耗体积 VB。反应的摩尔比 ab(通式)分析化学电子教案2 滴定分析反应：aA+bB=cC+dD 被测 标液第33页/共41页3.计算示例计算示例例1：选用邻苯二甲酸氢钾作基准物，标定0.l molL-1 NaOH溶液的准确浓度。应称取基准物多少克？如改用草酸(H2C2O42H2O)作基准物，应称取多少克？解：以邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）作基准物时：KHC8H4O4+OH-KC8H4O4-+H2O nNaOH=n KHC8H4O4 m KHC8H4O4=n KHC8H4O4 M KHC8H4O4=nNaOH M KHC8H4O4 =cNaOH VNaOH M KHC8H4O4 =0.l molL-12510-3 L204.2 gmol-1 0.5 g分析化学电子教案2 滴定分析第34页/共41页以H2C2O42H2O作基准物:nNaOH=2 nH2C2O42H2Om H2C2O42H2O=n H2C2O42H2O M H2C2O42H2O =0.l molL-12510-3L121.6 gmol-1 1/2 0.16 g由此可见，采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量上的相对误差。采用分子量大的基准试剂好。分析化学电子教案2 滴定分析第35页/共41页例2：测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取0.2457g试样，用0.2071 molL-1的HCI标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去 H CI标准溶液21.45mL。求纯碱中Na2CO3的质量分数。解:此滴定反应是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3分析化学电子教案2 滴定分析第36页/共41页例3用配位滴定法测定氯化锌（ZnCl2）的含量。称取0.2500克试样，溶于水后，稀释至250毫升，吸取25.00毫升，在pH=56时，用二甲酚橙作指示剂，用0.01024molL-1EDTA标准溶液滴定，用去17.61毫升，计算试样中含ZnCl2的质量分数。（氯化锌的摩尔质量为136.29）第37页/共41页解：ZnCl2的摩尔质量为136.29=98.31%第38页/共41页例4：有一KMnO4标准溶液，浓度为0.02010 molL-1，求其 TFe/KMnO4和TFe2O3/KMnO4。如果称取试样0.2718g，溶解后将溶液中的Fe3+还原成Fe2+，然后用KMnO4标准溶液滴定,用去26.30mL,求试样中Fe、Fe2O3的质量分数。解；5Fe2+MnO4+8H+=5Fe3+Mn2+4H2OnFe=(5/1)n KMnO4 1Fe2O32Fe nFe2O3=nFe/2nFe2O3=(5/2)n KMnO4分析化学电子教案2 滴定分析第39页/共41页分析化学电子教案2 滴定分析第40页/共41页感谢您的观看。第41页/共41页
