滴定分析概论Titrimetricanalysis

执教：梁琨执教：梁琨中药专业中药专业重点、要点重点、要点 1、物质的量浓度（mol/L）和滴定度的概念、表示方法及其相互换算。2、用反应式中系数比的关系(或物质的量之比)解决滴定分析中的有关量值计算：a、样或基准物质称取量的计算；b、标准溶液浓度的计算；c、各种滴定分析结果的计算。化学分析中主要的定量分析定量分析方法滴定分析法重量分析法酸碱滴定法络合滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法重量分析法分类重量分析法分类滴定分析法滴定分析法 使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）滴加到待测物的溶液中，直到待测组分恰好完全反应为止，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。滴定分析的基本术语滴定分析的基本术语滴定滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。化学计量点化学计量点(Stoichiometric point)：滴加标准溶液与待测组分恰好完全反应之点。指示剂指示剂(Indicator)：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂终点终点(End point)：指示剂变色之点。终点误差终点误差(Error of end point)：实际分析操作中指示剂变色点与化学计量点之间的差别。用途和特点用途和特点用途：常量组分的测定。特点：（1）准确度高，0.1%（2）操作简便、快速，仪器简单、价廉；（3）可用于多种化学反应类型滴定分析对滴定反应的要求1、被测物质与标准溶液之间的反应要按照一定的化学计量关系定量进行定量进行。通常要求在计量点时，反应的完全程度应达到99.9%以上。这是定量计算的基础。2、反应速率要快速率要快，最好在滴定剂加入后即可完成；或是能够采取某些措施，例如加热或加入催化剂等来加快反应速率。3、无副反应4、要有简便简便可行的方法方法来确定滴定终点确定滴定终点。几种滴定分析法几种滴定分析法酸碱滴定法酸碱滴定法:是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法。酸滴定碱B-:H+B-H沉淀滴定法沉淀滴定法:是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法。如银量法:Ag+Cl-=AgCl(白白)以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析法(chemical analysis)，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，可分为下列四种络合滴定法络合滴定法：是以络合反应为基础的一种滴定分析法。如EDTA滴定法:M+Y=MY 氧化还原滴定法氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法。如KMnO4法MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O滴定方式滴定方式1、直接滴定法（涉及一个反应）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：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，滴定到化学计量点时，a 摩尔摩尔 A 与与 b 摩尔摩尔 B 作用完作用完全全如HCl标准溶液滴定NaOH溶液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。适用于反应较慢或难溶于水的固体试样适用于反应较慢或难溶于水的固体试样。如EDTA滴定 Al 3+、NaOH标准溶液测定CaCO32、反滴定法、反滴定法例：Al3+一定过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，标液，EBT 返滴定n(EDTA)总总-n(EDTA)过量过量 =n(Al)(c V)(EDTA)总总 -(cV)(Zn)=(cV)(Al)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3、间接滴定法、间接滴定法通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用于适用于不能与滴定剂起化学反应的物质。不能与滴定剂起化学反应的物质。例：Ca2+CaC2O4沉淀 H2SO4 C2O42-KMnO4标液标液 间接测定4、置换滴定法、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。Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42-无定量关系无定量关系 K2Cr2O7 +过量KI 定量生成 I2 Na2S2O3 标液标液 淀粉指示剂淀粉指示剂 深蓝色消失深蓝色消失标准溶液的表示方法标准溶液的表示方法浓度的表示方法：物质的量浓度cB molL-1 滴定度（两种表示方法）质量浓度mgL-1 gL-1等(不常用)滴定度滴定度1、分析对象固定时 TB/A指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量。g mL-1或mg mL-1标准溶液的溶质被测物质的化学式100010001000/BAABAABAABBABABMCabVMnabVMnabVMnVmTdDcCbBaA1000/BAMTbaCAB滴定剂的量浓度与滴定剂的量浓度与滴滴定度的换算定度的换算例：例：THCl=0.003001 g/mL表示1 mL HCl标液中含有0.003001 g HClTHCl/NaOH=0.003001 g/mL表示每消耗1 mL NaOH 标液可与0.003001 g HCl完全反应2、固定试样的质量 TB/A%指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。例：TNaOH/HCl%=1.201%标准溶液的配制和浓标准溶液的配制和浓度的标定度的标定1、基准物质、基准物质能用于直接配制或标定标准溶液的物质基准物质基准物质 称量 溶解 定量转移至容量瓶 稀释至刻度，根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度。2、对基准物质的要求、对基准物质的要求(1)物质必须具有足够的纯度(99.9%)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，为什么？为什么？3、常用的基准物质、常用的基准物质无水无水Na2CO3、KHC8H4O4、Na2B4O710H2OCaCO3K2Cr2O7、NaC2O4、H2C2O42H2ONaCl说明：使用基准物质时，需要预先干燥。标准溶液的配制标准溶液的配制1、直接配制法、直接配制法在分析天平上准确称取一定质量的某物质，溶解 于适量水后定量定量转入容量瓶中，然后稀释、定容 并摇匀。根据容质的质量和容量瓶的体积，即可 计算该溶液的浓度。使用范围：基准物质使用范围：基准物质2、间接配制法（标定法）、间接配制法（标定法）先配成近似浓度的溶液，然后利用该物质与某基 准物质或另一种标准溶液之间的反应来确定其准 确浓度，这就是间接配制法。间接配制法。这一操作过程称标定。使用范围：试剂不符合基准物质的条件使用范围：试剂不符合基准物质的条件标定方法用基准物质标定用另一标准溶液标定（浓度的比较）准确度较高（1）标定时应平行测定34次，至少23次，并要求测定结果的相对偏差不大于0.2。（2）为了减小测量误差，称取基准物质的量不应太少；滴定时消耗标准溶液的体积也不应太少。（3）配制和标定溶液时使用的量器，如滴定管、容量瓶和移液管等，在必要时应校正其体积，并考虑温度的影响。（4）标定后的标准溶液应妥善保存。标定时的注意事项标定时的注意事项1、滴定分析计算的依据和常用公式、滴定分析计算的依据和常用公式aA +bB =cC +dD 被滴定物质 标准溶液 （被测组分）（滴定剂）依据：nB：nA=b:a nA=(a/b)nB常用公式：cAVA=(a/b)cBVB mA/MA=(a/b)cBVB滴定分析中的计算滴定分析中的计算（1）被测物质的质量和质量分数的计算 已知称取试样ms克，用标准溶液B滴定，消耗VB升，则被测物质A的质量为：mA=(a/b)cBVB MA 质量分数为：w（2）标准溶液的配制、稀释、增浓（3）标定溶液浓度的有关计算2、滴定分析的有关计算、滴定分析的有关计算解题步骤解题步骤：1、查出有关所需的数值。如M、Ka、Kb、K稳等。2、写出有关的反应方程式。3、找出待测组分与标准溶液之间的关系。a/b=?或 nA=(a/b)nB 4、据上述关系计算。)200(1000.02001200.0V)(401000.0200)1000.01200.0(mLV例例1：现有：现有0.1200 mol/L 的的NaOH标准溶标准溶液液200 mL，欲使其浓度稀释到，欲使其浓度稀释到0.1000 mol/L，问要加水多少，问要加水多少mL？解：设应加水的体积为解：设应加水的体积为 V mL，根据溶液稀，根据溶液稀释前后物质的量相等释前后物质的量相等 的原则，的原则，例例2、用、用KMnO4法测定石灰石中法测定石灰石中CaO的含量，若试样的含量，若试样中中CaO的含量约为的含量约为40%，为使滴定时消耗，为使滴定时消耗0.020molL1 KMnO4约约30ml，问应称取试样多少克？，问应称取试样多少克？解：MCaO=56.08gmol-1 有关反应为：Ca2+C2O42-=CaC2O4 CaC2O4+2H+=Ca2+H2C2O4 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O1 CaO1 CaC2O4 1 H2C2O4 MnO4-52所以25basABBsAAm M VC(a/b)mmw:据CaOCaOKMnOKMnOsw M VC(a/b)m:44得%40 mol56.08gL1030Lmol020.0 251-31=0.21g