分析化学滴定分析.ppt

第三章滴定分析 1 滴定分析法相关名词2 滴定分析对化学反应的要求3 滴定分析分类4 标准溶液的配制及浓度的确定5 标准溶液浓度表示法6 滴定分析中的计算 TitrimetricAnalysis 第1节滴定分析法相关名词 定义 标准溶液standardsolution 已知准确浓度的试剂溶液 一般达到四位有效数字 滴定titration 用滴定管向待测溶液中滴加标准溶液的操作过程 化学计量点 stoichiometricpoint sp 滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的 点 滴定终点 endpoint ep 指示剂变色 停止滴定的点 滴定误差 终点误差 endpointerror 滴定终点与化学计量点不符合所产生的误差 6 指示剂indicator 在固定的条件时变色 被利用来指示滴定终点 7 滴定曲线 描绘出滴定过程中溶液 pH pM 电极电位 值 的变化情况 所得的V pH pM 电极电位 值 关系曲线 8 滴定分析法 滴定到终点后 根据标准溶液的浓度与所消耗的体积 按化学计量关系算出待测组分的含量的方法 2 特点 测定常量组分含量一般在 以上 准确度较高 相对误差不大于 简便快速 可测定多种元素 4 常作为标准方法使用 第2节 滴定分析对化学反应的要求 问题 如果不能满足上述全部三点要求 能否滴定呢 1 反应定量完成 KMnO4 Na2S2O3 计量关系明确 无副反应 反应完全 99 9 以满足滴定要求 2 反应速度快 3 有比较简便的方法确定反应终点 第3节 滴定分析分类1 按化学反应类型分类 1 酸碱滴定法 2 配位滴定法 络合滴定法 3 沉淀滴定法 4 氧化还原滴定法 四种滴定的共性与差异 2 按滴定方式分类 1 直接滴定 例 强酸滴定强碱 2 间接滴定 例 氧化还原法测定钙 3 返滴定法 例 配位滴定法测定铝 4 置换滴定法 例 AlYAlF62 Y4 ZnY 返滴定法 剩余滴定法 先准确定量加入过量标准溶液 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 续返滴定法 续返滴定法 续返滴定法 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 无明确定量关系的反应 续置换滴定法 间接法 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 直接法间接法 第4节 标准溶液的配制及浓度的确定 1 标准溶液的配制 直接配制法 直接用容量瓶配制 定容 可直接配制标准溶液的物质应具备的条件 1 必须具备有足够的纯度一般使用基准试剂或优级纯 2 物质的组成应与化学式完全相等应避免 1 结晶水丢失 2 吸湿性物质潮解 3 稳定 见光不分解 不氧化重铬酸钾可直接配制其标准溶液 间接配制 步骤 1 配制溶液配制成近似所需浓度的溶液 2 标定 standardization 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定 3 确定浓度由基准物质量 或体积 浓度 计算确定之 2 基准物间接法配制的标准溶液的浓度通过基准物来标定 基准物应具备的条件 1 必须具有足够的纯度 2 组成与化学式完全相同 3 稳定 4 具有较大的摩尔质量 为什么 可降低称量误差 常用的基准物有 K2Cr2O7 NaC2O4 H2C2O4 2H2O Na2B4O7 10H2O CaCO3 NaCl Na2CO3 例1欲配制0 10mol L 1HCl溶液1000mL 应取市售浓盐酸多少毫升 如何操作 例2设计标定上述HCl标准溶液的实验步骤 使用无水NaCO3或硼砂为基准物质 希望消耗HCl溶液体积20 40mL 称取无水NaCO3的质量范围称取硼砂的质量范围 381 37 用何种精度的天平 0 4 0 8g 分析天平 0 1 0 2g 第5节 标准溶液浓度表示法 1 物质的量浓度 单位体积溶液中所含溶质的物质的量 c n V单位mol L应指明基本单元 原子 分子 离子 电子等 2 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 例 用0 02718mol L的高锰酸钾标准溶液测定铁含量 其浓度用滴定度表示为 TFe KMnO4 0 007590g mL即 表示1mLKMnO4标准溶液相当于0 007590克铁 测定时 根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量 mFe TFe KMnO4 VKMnO4通式 TA B a b cB MA 10 3 第6节 滴定分析中的计算被测物与滴定剂之间物质的量的关系 1 直接滴定 涉及一个反应 滴定剂与被测物之间的反应式为 aA bB cC dD当滴定到化学计量点时 a摩尔A与b摩尔B作用完全 则 nA nB a b nA a b nB c V A a b c V B或 c V A a b W M B酸碱滴定中 标准溶液浓度通常为 0 1mol L左右 滴定剂消耗体积在20 30mL之间 由此数据可计算称取试样量的上限和下限 例 配位滴定法测定铝 先加入准确体积的 过量的标准溶液EDTA 加热反应完全后 再用另一种标准溶液 Zn2 滴定过量的EDTA标准溶液 反应1 Al3 Y4 准确 过量 AlY反应2 Zn2 Y4 ZnY nEDTA 总 nEDTA 过量 nAl nEDTA 过量 a b nZn a b 1 cV EDTA总 cV Zn cV Al 2 返滴定 涉及到两个反应 3 间接滴定 涉及到多个反应 例 以KBrO3为基准物 测定Na2S2O3溶液浓度 1 KBrO3与过量的KI反应析出I2 BrO3 6I 6H 3I2 Br 3H2On BrO3 1 3n I2 相当于 2 用Na2S2O3溶液滴定析出的I22S2O32 I2 2I S4O62 n I2 1 2n S2O32 3 KBrO3与Na2S2O3之间物质的量的关系为 n BrO3 1 3n I2 1 6n S2O32 cV S2O32 6 W M BrO3 n BrO3 3n I2 例 氧化还原法测钙 2MnO4 5C2O42 16H 2Mn2 10CO2 8H2O Ca2 CaC2O4 过滤 洗涤 酸解 C2O42 滴定 n Ca2 n C2O42 5 2n MnO4 W M Ca2 5 2 cV MnO4 练习题 1 下列物质中 可以作为基准物质的是A硫酸B氢氧化纳C硫代硫酸钠D重铬酸钾E浓盐酸F氯化钠G高锰酸钾H无水碳酸钠答案 2 以下试剂能作为基准物的是A干燥过的分析纯CaOB分析纯SnCl2 2H2OC光谱纯Fe2O3D99 99 金属铜答案 D F H D 3 用邻苯二甲酸氢钾 KHC8H4O4 为基准物 标定0 1mol L 1NaOH溶液 每份基准物的称取质量范围宜为 M KHC8H4O4 204 2 A0 8 1 6gB0 4 0 8gC0 2 0 4gD0 2g左右答案 确定称量范围须考虑两个问题 1 天平称量误差 分析天平绝对误差 0 0001g 两次称量最大绝对误差为 0 0002g 为使测量时的相对误差在0 1 以下 根据 试样质量必须在0 2g以上 B 2 滴定剂的体积 滴定分析中 滴定管的读数有0 01mL的误差 一次滴定需要两次读数 可造成0 02mL的误差 为使测量相对误差小于0 1 消耗体积须在20mL 40mL范围内 最好在30mL左右 该反应式为 4 硼砂作为基准物质用于标定盐酸溶液的浓度 若事先将其置于干燥器中保存 对所标定盐酸溶液浓度的结果有何影响 A偏高B偏低C无影响D不能确定答案 B原因 反应及HCl浓度计算公式2HCl Na2B4O7 5H2O 4H3BO3 2NaCl