分析化學 滴定分析法概述課件

第二章滴定分析法概述滴定分析法概述將已知準確濃度的試劑從滴定管滴加到一定量待測溶液中，直到所加的試劑與待測物質恰好按化學反應式所表示的化學計量關系反應時，滴定到達化學計量點。根據試劑的用量，計算待測物質的含量。這里所用的已知準確濃度的溶液稱為標準溶液，這一操作過程稱為滴定，這類分析方法稱為滴定分析法。本章內容2.1滴定分析法的分類2.2滴定方式和滴定分析對反應的要求2.3基準物質和標準溶液2.4活度活度系數和平衡常數2.5滴定分析中的計算2.2滴定方式和滴定分析對反應的要求置換滴定：用K2Cr2O7標定Na2S2O3(KI)KMnO4直接滴定1.按一定的反應式定量進行(99.9%以上)2.快(或可加熱、催化劑)3.有適當的方法確定終點(指示劑)Zn2+NaOH

返滴定:

Al+EDTA(過量)、間接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4CaCO3+HCl(過量)2.3基準物質和標準溶液一.基準物質：

用以直接配制標準溶液或標定溶液濃度的物質

1.組成與化學式相符(H2C2O4·2H2O、NaCl);2.試劑純度>99.9%;3.穩(wěn)定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）常用的基準物質有下列幾類：1.酸堿滴定法中常用的鄰苯二甲酸氫鉀，草酸，碘酸氫鉀，碳酸和硼砂等。2.配位滴定法中常用Cu，Zn，Pb等金屬，有時也用碳酸鈣，氧化鎂等。3.沉淀滴定法中應用最廣的銀量法，基準物為NaCl或KCl。4.氧化還原滴定法中常用K2Cr2O7、As2O3以及Cu、Fe等純金屬。實驗室常用試劑分類級別1級2級3級生化試劑中文名優(yōu)級純

分析純

化學純英文標志

GR

AR

CP

BR標簽顏色綠

紅

藍

咖啡色注意標準試劑、高純試劑、專用試劑的區(qū)別二.標準溶液的配制:

標準溶液具有準確的濃度。配制方法有兩種：1.直接法準確稱取一定量的基準物質，溶解后定量的轉移至容量瓶中，沖釋到刻度，根據稱取物質的量和容量瓶的體積計算鈣標準溶液的濃度。

直接配制：K2Cr2O7、KBrO32.標定法先稱取一定量試劑配成接近所需濃度的溶液，然后用基準物質測定它的準確濃度。這種操作叫做標定。標定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-2.3基準物質和標準溶液三、標準溶液濃度的表示方法1.物質的量濃度簡稱濃度。物質B的濃度cB是指單位體積溶液含溶質B的物質的量nB，即

cB(mol/L)=nB(mol)/V(L)或

cB(mmol/mL)=nB(mmol)/V(mL)式中V為溶液的體積。物質的量n和質量m的關系為

n(mol)=m(g)/M(g/mol)式中M為物質的摩爾質量。2.3基準物質和標準溶液2.4活度、活度系數和平衡常數一、離子的活度和活度系數在理想溶液中離子或分子的活度和濃度是相同的。但實際上大部分溶液是非理想的，特別是電解質溶液，在離子或分子的活度和濃度之間存在著差別。A的活度aA和濃度[A]之間的關系如下式所示

aA＝Υ

A[A]式中Υ

A稱為A的活度系數，在無限稀釋的情況下ΥA→1,aA→[A]；隨著溶液濃度的增加,ΥA<1,aA<[A].

活度系數是衡量實際溶液和理想溶液之間偏差大小根據化學平衡原理

K0＝aCaD/aAaB式中K0稱為活度常數，又稱熱力學常數，與溫度有關。在分析化學中，用到的是各組分的濃度。若用濃度表示上述平衡關系，得到的是濃度常數Kc（常簡寫為K）

Kc＝[C][D]/[A][B]Kc與K0的關系是

Kc＝[C][D]/[A][B]＝K0·Υ

A·Υ

B/Υ

C·Υ

D可見濃度系數不僅與溫度有關，還與溶液中離子強度有關。只有溫度和離子強度一定時，濃度常數才是一常數。2.4活度、活度系數和平衡常數2.5滴定分析中的計算國際單位制（SI）的基本單位（7個）：長度(l)－米(m)

質量(m)

－千克（kg）時間(t)－秒(s)電流強度(i)－安培(A)熱力學溫度單位(T)－開爾文(K)物質的量(n)－摩爾(mol)光強度單位(I)－坎德拉(cd)物理量符號為斜體,單位符號為正體分析化學中常用的量和單位物質的量:n

(mol、mmol)摩爾質量:M(g·mol-1)物質的量濃度:c(mol·L-1)質量:m(g、mg)體積:V(L、mL)質量分數:w(%)質量濃度:(g·mL-1

、mg·mL-1)相對分子量:Mr

相對原子量:Ar必須指明基本單元2.5滴定分析中的計算一、標定及滴定計算

方法一:等物質的量規(guī)則

ZA和ZB分別為A物質和B物質在反應中的得失質子數或得失電子數。2.5滴定分析中的計算例如2.2H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4

的基本單元:

NaOH的基本單元:NaOH等物質的量規(guī)則:2.5滴定分析中的計算

例2.3

以K2Cr2O7為基準物質,采用析出I2的方法標定0.020mol·L-1Na2S2O3溶液的濃度,需稱多少克K2Cr2O7?如何做才能使稱量誤差不大于0.1%?

n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)+6e-2eCr2O72-

2Cr3+

2S2O32-

S4O62-解:

Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-m(K2Cr2O7)=n(K2Cr2O7)·M(K2Cr2O7)=c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(K2Cr2O7)=0.020×0.025×294.18/6=0.025(g)（?）如何配制才能使稱量誤差≤0.1%?欲標定0.10mol·L-1NaOH:

若用H2C2O4·2H2O

約0.15g應稱大樣若用KHC8H4O4

約0.5g稱小樣為好(?)比較“稱大樣”、“稱小樣”兩種方法的優(yōu)劣方法二:換算因數法Ca2++C2O42-CaC2O4(s)H2C2O4

1Ca2+1H2C2O4