04-滴定分析概论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,例：,维生素,C,又称抗坏血酸。是维持生命不可缺少的营养素。作为治疗和辅助治疗疾病的药物，它广泛用于临床。在药典中，其原料药及各种制剂的含量测定方法是在酸性溶液中，用碘作标准溶液，淀粉作指示剂，用滴定分析法进行测定。,第四章 滴定分析法概论,(,titrimetric,analysis),1,滴定分析法：,将一种,已知准确浓度的试剂溶液,-,标准溶液,滴加到,待测物质,的溶液中，直到所滴加的试剂与待测物质按,化学计量关系,定量反应为止，然后根据标准溶液的浓度和体积，通过定量关系计算待测物质含量的方法。,第一节 概述,2,基本术语：,滴定,：,将滴定剂通过滴定管滴入待测液中的过程,滴定剂,：,浓度准确已知的试样溶液,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,(,ep,),：,滴定分析中指示剂发生颜色,改变的那一点（,实际,）,化学计量点,(sp),：,滴定剂与待测溶液按化学计量 关系反应完全的那一点（,理论,）,3,滴定分析的特点及主要方法,特点：,简便、快速，,适于常量分析,准确度高,Rd0.2%,应用广泛,方法：,1,）酸碱滴定，配位滴定，氧化还原滴定，,沉淀滴定,2,）非水滴定法：水以外的溶剂中进行,4,滴定分析要求及主要方式,对化学反应的要求,：,1.,反应定量、完全,2.,反应迅速,3.,具有合适的确定终点的方法,主要方式,：,直接滴定法：标液滴定待测物,（基本）,间接滴定法：,返滴定法（剩余滴定法）,置换滴定法,其他间接滴定法,5,返滴定法（剩余滴定法）,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：反应较慢或难溶于水的固体试样,6,例,2,：固体,CaCO,3,+,定过量,HCl,标液,剩余,HCl,标液,NaOH,标液,返滴定,例,1,：,Al,3+,+,定过量,EDTA,标液,剩余,EDTA,Zn,2+,标液,返滴定,7,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：无明确定量关系的反应,8,例,3,：,Na,2,S,2,O,3,+,K,2,Cr,2,O,7,S,4,O,6,2-,+SO,4,2-,无定量关系,K,2,Cr,2,O,7,+,过量,KI,定量生成,I,2,Na,2,S,2,O,3,标液,淀粉指示剂,深蓝色消失,9,其他间接滴定法,通过另外的化学反应，以滴定法定量进行,适用：不能与滴定剂起化学反应的物质,例：,Ca,2+,CaC,2,O,4,沉淀,H,2,SO,4,KMnO,4,标液,C,2,O,4,2-,间接测定,10,一、标准溶液与基准物质,概念,标准溶液,：浓度准确已知的溶液,基准物质：,能用于直接配制或标定标准溶液 的物质,对基准物质的要求,:,1.,试剂的组成与化学式完全相符,2.,纯度要足够高，且性质稳定,3.,最好具有较大的摩尔质量,第二节 标准溶液,11,一般试剂等级及标志,级别 中文名称 英文名称 标签颜色 主要用途,一级 优级纯,GR,绿,精密分析实验,二级 分析纯,AR,红,一般分析实验,三级 化学纯,CP,蓝,一般化学实验,生物化 生化试剂,BR,咖啡色,生物化学及,学试剂 生物染色剂 （染色剂：,玫红色,）医用化学实验,12,标准溶液的配制方法,1.,直接法：,基准物质,精称 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,例如，欲配制,0.01000mol/L K,2,Cr,2,O,7,溶液,1,升时，首先在分析天平上精确称取,2.9420,克,K,2,Cr,2,O,7,置于烧杯中，加入适量水溶解后，定量转移到,1000mL,容量瓶中，再定容即得。,13,2.,间接法：,许多物质,纯度达不到工作基准试剂的纯度要求,，或它们在空气中,不稳定,，即粗略地称取一定量的物质或量取一定体积的溶液，配制成接近所需浓度的溶液，再标定出准确浓度。,标定法：,利用基准物质确定溶液的准确浓度,比较法：,用另外一种标准溶液确定溶液的准,确浓度。,14,二、标准溶液浓度的表示方法,物质的量浓度,:,单位体积溶液中所含溶质的物质的量,滴定度：,T,T/A,指每毫升标准溶液,T,相当于待测物,A,的质量,（,T,指标液，,A,指待测物）,T,HCl/NaOH,=0.004000g/ml,就是,1mL,该,HCl,标准溶液恰能与,0.004000g,NaOH,完全作用。,15,第三节 滴定分析的计算,一、滴定分析计算的依据,达到计量点,时,或,化学计量数之比,物质的量之比,P,t T +a A,16,二、滴定分析计算公式,2.,固体和液体之间作用：,1.,两种溶液相互作用：,注意：化学反应配平；单位换算,!,注：,V,T,单位为,mL,!,注：,V,T,单位为,L,17,3.,滴定度,T,与物质的量浓度,C,的关系,每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量,18,4.,待测物百分含量的计算：,称取试样,S,克，含待测组分,A,的质量为,m,A,克，,则待测组分的百分含量为,19,三、滴定分析计算实例,例,1,：现有,0.1200 mol/L,的,NaOH,标准溶液,200,mL,，,欲使,其浓度稀释到,0.1000 mol/L,，,问要加水多少,mL,？,解：设应加水的体积为,V,mL,，,根据溶液稀释前后物质,的量相等 的原则，,20,例,2,：将,0.2500 g Na,2,CO,3,基准物溶于适量水中后，用,0.2 mol/L,的,HCl,滴定至终点，问大约消耗此,HCl,溶液多少毫升？,解：,2HCl+Na,2,CO,3,2,NaCl,+CO,2,+H,2,O,21,例,3,：若,T,HCl/Na2CO3,=0.005300,g/mL,，,试计算,HCl,标准,溶液物质的量的浓度。,解：,22,例,4,：,T,K2Cr2O7/Fe,=0.005000,g/mL,，,如消耗,K,2,Cr,2,O,7,标准溶,液,21.50,毫升，问被滴定溶液中铁的质量？,解：,23,例,5,：测定工业纯碱,Na,2,CO,3,的,含量，称取,0.2560,克试样，用,0.2000mol/L,HCl,液滴定，若终点时消耗,HCl,液,22.93ml,，问该,HCl,液对,Na,2,CO,3,的,滴定度是多少？,2HCl+Na,2,CO,3,2,NaCl,+CO,2,+H,2,O,解：,24,例,6,：测定药用,Na,2,CO,3,的含量，称取试样,0.1230 g,，,溶,解后用浓度为,0.1006mol/L,的,HCl,标准溶液滴定，,终点时消耗该,HCl,标液,23.50,mL,，,求试样中,Na,2,CO,3,的百分含量。,解：,25,例,7,：精密称取,CaO,试样,0.06000 g,，,以,HCl,标准溶液滴定,之，已知,T,HCl/CaO,=0.005600,g/mL,，,消耗,HCl,10mL,，,求,CaO,的百分含量？,解：,26,第四节 滴定分析中的化学平衡,分析浓度,是平衡体系中各种存在型体的平衡浓度之和，以符号,c,表示，即该物质总的浓度。,平衡浓度,是指平衡状态时溶液中溶质的各种型体的浓度，用,表示，溶质各型体浓度之和必等于总浓度。,例如：在,0.1mol/LHAc,溶液中，溶质以,Ac,-,和,HAc,两种型体存在，它们之间的关系如下,一、基本概念,27,分布系数：一定型体的,平衡浓度,占溶液的,分析浓度,的比值称为该种型体的分布系数，用,n,表示。,HAc,的分布系数,Ac,-,的分布系数,28,P,t T +a A,副反应系数,：表示副反应进行的程度。,主反应,+,B,C,设主反应中某组分型体，其浓度为，则分析浓度和的比值反映副反应干扰的程度,副反应,29,电荷平衡,(charge balance),指在一个化学平衡体系中,正离子电荷的总和,与,负离子电荷的总和,相等，即溶液总是电中性的。这种正负电荷平衡的代数表达式叫作电荷平衡式,(charge balance equation).,例如,K,2,HPO,4,溶液中的离子有,K,+,、,H,2,PO,4,-,、,HPO,4,2-,和,PO,4,3-,。,其电荷平衡式：,H,+,+K,+,=OH,-,+H,2,PO,4,-,+2HPO,4,2-,+3PO,4,3-,式中各项的系数为相应离子的价态。,二、电荷平衡和质量平衡,30,质量平衡,(mass balance),又称为物料平衡,(material balance),，,指在一个化学平衡体系中某组分的,分析浓度,等于该组分,各种存在型体的平衡浓度之和,，其数学表达式叫做质量平衡式，又称物料平衡式。,例如,c,(mol/L)H,3,PO,4,溶液的质量平衡式为：,H,3,PO,4,+H,2,PO,4,-,+HPO,4,2-,+PO,4,3-,=,c,31,c(mol/L)Na,2,HPO,4,水溶液的质量平衡，溶液中含有,Na,+,、,HPO,4,2-,、,H,2,PO,4,-,、,H,3,PO,4,、,PO,4,3-,、,H,+,和,OH,-,等,7,种型体。有：,总钠：,Na,+,=2,c,总磷：,H,3,PO,4,+H,2,PO,4,-,+HPO,4,2-,+PO,4,3-,=,c,总,氢：,3H,3,PO,4,+2H,2,PO,4,-,+HPO,4,2-,+H,+,-OH,-,=,c,32,化学平衡系统处理的基本方法,：,先写出体系中所有化学反应平衡的数学关系式,增加电荷平衡式和质量平衡式,再用解联立方程组的方法求解各有关组分型体的浓度。,三、化学平衡的系统处理方法,33,概述,标准溶液,滴定分析的计算,滴定分析中的化学平衡,第四章 滴定分析法概论,(,titrimetric,analysis),34,本章重点公式：,35,