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第三章滴定分析法在農(nóng)業(yè)上,土壤理化性狀的分析、土壤肥力狀況的分析、飼料成分的分析、農(nóng)產(chǎn)品重要成分的分析以及環(huán)境保護(hù)和環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的分析,都要進(jìn)行化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)的測(cè)定和有關(guān)組分含量的測(cè)量,分析化學(xué)就是完成這種分析任務(wù)的一門學(xué)科。分析化學(xué)又分為定性分析和定量分析,定量分析的任務(wù)就是準(zhǔn)確測(cè)定被測(cè)組分的含量。滴定分析法是定量分析的基礎(chǔ)和最常用的方法,屬于分析化學(xué)的范疇。第一節(jié)
滴定分析概述第二節(jié)酸堿滴定法第三節(jié)氧化還原滴定法第三章滴定分析法第一節(jié)
滴定分析概述隨著“綠色食品”、“有機(jī)食品”的不斷問(wèn)世和“放心肉”工程的逐步實(shí)施,人們?cè)絹?lái)越重視農(nóng)畜產(chǎn)品的品質(zhì),有機(jī)磷農(nóng)藥、瘦肉精、二噁英、蘇丹紅這些化學(xué)名詞不斷地在我們的生活中出現(xiàn),2008年的牛奶“三聚氰胺”事件大家還記憶猶新,心有余悸。食品安全將是今后人們?cè)絹?lái)越關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,這也從一個(gè)層面說(shuō)明,食品檢驗(yàn)的重要性。食品安全檢驗(yàn)是理化檢驗(yàn)的重要運(yùn)用,離不開(kāi)分析化學(xué)理論和方法的支持。滴定分析作為一種重要的定量分析方法,是實(shí)驗(yàn)室分析和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的知識(shí)和技能。你知道嗎?第一節(jié)
滴定分析概述教學(xué)目標(biāo)1.了解定量分析法的一般程序。2.了解定量分析的誤差及有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則。3.了解滴定分析法的基本概念。第一節(jié)
滴定分析概述在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里,借助于簡(jiǎn)單的玻璃儀器和試劑,很容易就可以檢測(cè)蔬菜水果中維生素C的含量、總酸度等指標(biāo),還可以檢測(cè)土壤中某些化肥的含量、食品中食鹽的含量等,如果借助一些儀器,還可以做更多更廣泛的化學(xué)物質(zhì)的檢驗(yàn),所有這些,需要學(xué)習(xí)和了解一些定量分析化學(xué)以及滴定分析法的相關(guān)知識(shí)。第一節(jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的分類根據(jù)分析方法所依據(jù)的物理或化學(xué)性質(zhì)的不同,定量分析方法又可分為化學(xué)分析法和儀器分析法。以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法稱為化學(xué)分析法,化學(xué)分析法按照所要測(cè)量的物理量不同,主要分為重量分析法和滴定分析法兩大類,其中最常用的為滴定分析法。以被測(cè)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法稱為物理化學(xué)分析法,由于在分析過(guò)程中需要特殊的儀器,所以又稱為儀器分析法。第一節(jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的一般程序定量分析的任務(wù)是確定試樣中有關(guān)組分的含量。完成一項(xiàng)定量分析任務(wù),一般要經(jīng)過(guò)以下步驟。第一節(jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的一般程序樣品或試樣是指在分析工作中被用來(lái)進(jìn)行分析的物質(zhì)體系,它可以是固體、液體或氣體。分析化學(xué)對(duì)試樣的基本要求是其在組成和含量上具有一定的代表性,能代表被分析的總體。取樣第一節(jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的一般程序定量分析一般采用濕法分析,即將試樣分解后轉(zhuǎn)入溶液中,然后進(jìn)行測(cè)定。分解試樣的方法很多,主要有酸溶法、堿溶法和熔融法,操作時(shí)可根據(jù)試樣的性質(zhì)和分析的要求選用適當(dāng)?shù)姆纸夥椒?。試樣的分解第一?jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的一般程序根據(jù)分析要求以及試樣的性質(zhì)選擇合適的方法進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定第一節(jié)
滴定分析概述一、定量分析法(一)定量分析的一般程序根據(jù)測(cè)定得到的有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出組分的含量,并對(duì)分析結(jié)果的可靠性進(jìn)行分析,最后得出結(jié)論。數(shù)據(jù)處理第一節(jié)
滴定分析概述二、定量分析法的誤差科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,對(duì)定量分析結(jié)果的可靠性提出了更高的要求,要求分析結(jié)果要經(jīng)得起時(shí)間和空間的檢驗(yàn)。定量分析工作中,測(cè)得值與真實(shí)值之間的差值稱誤差。由于受到分析方法、測(cè)量?jī)x器、所用試劑和分析工作者主觀條件等多種因素的限制,使得分析結(jié)果與真實(shí)值不完全一致,即存在一定的誤差。誤差是客觀存在,不可避免的,它存在于一切科學(xué)實(shí)驗(yàn)之中。因此,對(duì)于分析工作者來(lái)說(shuō),不僅是報(bào)出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還要對(duì)結(jié)果的可靠性進(jìn)行正確的分析和評(píng)價(jià),找出誤差產(chǎn)生的原因,研究減小誤差的方法,以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。第一節(jié)
滴定分析概述二、定量分析法的誤差(一)系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在分析過(guò)程中由于某些固定的原因所造成的誤差。系統(tǒng)誤差的大小、正負(fù)是可測(cè)的,所以又稱可測(cè)誤差。系統(tǒng)誤差的特點(diǎn)是具有單向性和重現(xiàn)性,即平行測(cè)定結(jié)果系統(tǒng)地偏高或偏低。系統(tǒng)誤差對(duì)分析結(jié)果的影響比較固定,在同一條件下重復(fù)測(cè)定時(shí)會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。根據(jù)系統(tǒng)誤差的性質(zhì)及產(chǎn)生的原因,系統(tǒng)誤差可分為方法誤差、儀器和試劑誤差和操作誤差。第一節(jié)
滴定分析概述二、定量分析法的誤差(二)偶然誤差偶然誤差是指分析過(guò)程中由某些隨機(jī)的偶然原因造成的誤差,也叫隨機(jī)誤差或不定誤差。例如,測(cè)量時(shí)環(huán)境溫度、濕度及氣壓的微小變動(dòng)等原因引起測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)。偶然誤差的特點(diǎn)是具有偶然性、對(duì)稱性、抵償性和有限性。有時(shí)分析工作者在工作中粗心大意、不遵守操作規(guī)程而造成一定的誤差,如看錯(cuò)砝碼、加錯(cuò)試劑、記錯(cuò)數(shù)據(jù)等,這叫做過(guò)失誤差,一旦發(fā)現(xiàn)必須將其從數(shù)據(jù)中除去或重新測(cè)定。第一節(jié)
滴定分析概述二、定量分析法的誤差(二)偶然誤差想一想:同學(xué)甲買了100g的巧克力豆,如果稱量時(shí)有誤差,實(shí)際得到90g,也就是差了10g;同學(xué)乙買了1000g的巧克力豆,如果稱量時(shí)也少了10g,兩人同樣都少得到10g巧克力豆,請(qǐng)問(wèn):甲和乙的損失一樣嗎?第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(一)準(zhǔn)確度和誤差準(zhǔn)確度是指測(cè)定值(x)與真實(shí)值(xT)之間相符合的程度,常用誤差表示。誤差越小,表示分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高;反之,誤差越大,準(zhǔn)確度就越低。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(一)準(zhǔn)確度和誤差誤差又分為絕對(duì)誤差E和相對(duì)誤差RE,表示方法如下:或第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(一)準(zhǔn)確度和誤差稱量A、B兩物質(zhì)的質(zhì)量分別為(A)0.3652g和(B)3.6525g,A、B的真實(shí)值分別為0.3653g、3.6526g,則:例題3-1(A)絕對(duì)誤差=0.3652-0.3653=-0.0001g(B)絕對(duì)誤差=3.6525-3.6526=-0.0001g(A)相對(duì)誤差=×100%=-0.027%(B)相對(duì)誤差=×100%=-0.0027%第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(一)準(zhǔn)確度和誤差相對(duì)誤差表示誤差在真值中所占的百分?jǐn)?shù)。分析結(jié)果的準(zhǔn)確度常用相對(duì)誤差表示。E和RE都有正、負(fù)之分,正號(hào)表示分析結(jié)果偏高,負(fù)號(hào)表示分析結(jié)果偏低。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(一)準(zhǔn)確度和誤差客觀存在的真值不可能準(zhǔn)確知道,實(shí)際工作中往往用“標(biāo)準(zhǔn)值”代替真實(shí)值來(lái)檢驗(yàn)分析方法的準(zhǔn)確度。標(biāo)準(zhǔn)值是指采用多種可靠的分析方法,由具有豐富經(jīng)驗(yàn)的分析人員經(jīng)過(guò)反復(fù)多次測(cè)定得出的比較準(zhǔn)確的結(jié)果。有時(shí)也將純物質(zhì)中元素的理論含量作為真實(shí)值。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差精密度是指同一試樣的多次平行測(cè)定值之間彼此符合的程度,常用偏差來(lái)表示。我們把單次測(cè)定值與算術(shù)平均值之間的差值叫做單次測(cè)定值的絕對(duì)偏差,簡(jiǎn)稱偏差。偏差越小,精密度越高;反之,則精密度越低。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差式中:是單次測(cè)定值,n是測(cè)定次數(shù)。平均值絕對(duì)偏差第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差為了更好地衡量一組測(cè)定值的精密度,常用相對(duì)平均偏差來(lái)表示。絕對(duì)平均偏差相對(duì)平均偏差第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差有位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)之后得出了5個(gè)數(shù)據(jù):36.46,36.48,36.43,36.42,36.46,計(jì)算平均值、絕對(duì)平均偏差和相對(duì)平均偏差。例題3-2算術(shù)平均值為
第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差有位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)之后得出了5個(gè)數(shù)據(jù):36.46,36.48,36.43,36.42,36.46,計(jì)算平均值、絕對(duì)平均偏差和相對(duì)平均偏差。例題3-2各次測(cè)量的絕對(duì)偏差分別為第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差有位同學(xué)在實(shí)驗(yàn)之后得出了5個(gè)數(shù)據(jù):36.46,36.48,36.43,36.42,36.46,計(jì)算平均值、絕對(duì)平均偏差和相對(duì)平均偏差。例題3-2絕對(duì)平均偏差相對(duì)平均偏差第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(二)精密度和偏差想一想:通過(guò)學(xué)習(xí)誤差和偏差,你覺(jué)得準(zhǔn)確表示一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)際中用的誤差還是偏差?是用絕對(duì)值表示還是用相對(duì)值表示更能說(shuō)明問(wèn)題?你能計(jì)算出上面的想一想中甲乙同學(xué)買巧克力豆的相對(duì)誤差么?第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(三)準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系準(zhǔn)確度表示測(cè)量的正確性,精密度表示測(cè)量的重復(fù)性,兩者的含義不同,不可混淆,但相互又有制約關(guān)系。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(三)準(zhǔn)確度和精密度的關(guān)系1.準(zhǔn)確度高,一定要精密度高。精密度是保證準(zhǔn)確度的必要條件。精密度差,準(zhǔn)確度不可能真正好,如果精密度差而準(zhǔn)確度好,這只是偶然巧合,并不可靠。2.精密度高,不一定準(zhǔn)確度高。精密度雖然是準(zhǔn)確度的必要條件,但不是充分條件,因?yàn)榭赡艽嬖谙到y(tǒng)誤差。3.對(duì)一個(gè)好的分析結(jié)果,既要求精密度高,又要求準(zhǔn)確度高。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(四)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法為了獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果,必須減小分析過(guò)程中的誤差。1.選擇合適的分析方法;2.減小測(cè)量操作誤差;3.增加平行測(cè)定次數(shù),減小偶然誤差;4.檢驗(yàn)和消除系統(tǒng)誤差。第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(四)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法想一想:假如有一份藥品其有效成分的真實(shí)值是20.26%,一位實(shí)驗(yàn)中很細(xì)心的同學(xué)甲得到的最終結(jié)果是22.68%,另一位實(shí)驗(yàn)中有些粗心大意的同學(xué)乙的最終結(jié)果是20.32%,能說(shuō)明同學(xué)乙的數(shù)據(jù)好嗎?同學(xué)甲可能存在哪些問(wèn)題?第一節(jié)
滴定分析概述三、誤差的表示方法(四)提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法
實(shí)踐活動(dòng):通過(guò)觀察和思考,自己試著用身邊的一些常見(jiàn)物品如木棍、塑料盤、鐵螺母、線繩、尺子、小刀和筆等,制作一桿秤。然后找一些標(biāo)出質(zhì)量的食品或物品進(jìn)行稱量。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字有效數(shù)字是指在分析工作中實(shí)際能測(cè)量到的數(shù)字,通常包括由儀器直接讀出的全部準(zhǔn)確數(shù)字和最后一位估計(jì)的可疑數(shù)字。記錄數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果究竟應(yīng)該保留幾位數(shù)字,要根據(jù)測(cè)定方法和使用儀器的準(zhǔn)確程度來(lái)決定。在記錄數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果時(shí),所保留的有效數(shù)字中,只有最后一位是可疑數(shù)字。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字例如:用萬(wàn)分之一天平稱取試樣0.3218g,其最后一位“8”是可疑數(shù)字,其真實(shí)值可能是0.3219g,也可能是0.3217g。再如,常用滴定管體積的刻度(mL)可以讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù),所以讀常量滴定管的體積時(shí),應(yīng)讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。如25.00mL,不能寫成25mL或25.0mL。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字有效數(shù)字位數(shù)的確定應(yīng)視具體情況而定。如:0.5 0.002% 一位有效數(shù)字0.42 0.40% 二位有效數(shù)字6.311.86×10-5
三位有效數(shù)字21.050.5000 四位有效數(shù)字第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字“0”可以是有效數(shù)字,也可以不是有效數(shù)字。當(dāng)“0”位于數(shù)字中間時(shí),它是有效數(shù)字,如21.05中的“0”是有效數(shù)字;“0”在數(shù)字前面不是有效數(shù)字,只起定位作用,如,0.002%和0.42中的“0”都不是有效數(shù)字;在數(shù)字后面的“0”仍屬有效數(shù)字,如0.5000中“5”后面的三個(gè)“0”均為有效數(shù)字。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(一)有效數(shù)字值得注意的是,非實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù),如自然數(shù)“10”、“1/3”,常數(shù)“”、“”等可視為無(wú)限多位的有效數(shù)字。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(二)有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則在處理數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)于一些準(zhǔn)確度不同的數(shù)據(jù),必須按一定規(guī)則進(jìn)行計(jì)算。其基本規(guī)則為:1.記錄所測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)包括所有的準(zhǔn)確數(shù)字和最后一位可疑數(shù)字。2.當(dāng)有效數(shù)字位數(shù)確定后,其余數(shù)字一律舍棄。以四舍五入為原則。3.加減法則。幾個(gè)數(shù)據(jù)相加或相減時(shí),和或差的有效數(shù)字保留,應(yīng)以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),如:0.0121+25.64+1.05782=26.71。4.乘除法則。幾個(gè)數(shù)據(jù)相乘或相除時(shí),積或商的有效數(shù)字的保留,應(yīng)以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),如:0.0121×25.64×1.05782=0.328。第一節(jié)
滴定分析概述四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則(二)有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則想一想:假如你第一次用分析天平精確稱量了一份純度很高的藥品,得到數(shù)據(jù)為0.5678g,放入一潔凈容器;第二次又用另一臺(tái)天平稱量了一份同樣的藥品,得到數(shù)據(jù)為0.23g,也放入同一容器中,這兩份藥品相加得到的數(shù)據(jù)為0.7978g,你認(rèn)為這個(gè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確么?如果科學(xué)計(jì)量,應(yīng)該怎樣處理?第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(一)滴定分析法概念和有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)滴定分析法是指將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液,通過(guò)滴定管滴加到一定量的待測(cè)組分的溶液中,直到所加試劑與待測(cè)組分按化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)為止,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積,計(jì)算出待測(cè)組分的含量。第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(一)滴定分析法概念和有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液叫標(biāo)準(zhǔn)溶液,又稱滴定劑;含待測(cè)組分的溶液叫試液;將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過(guò)滴定管(見(jiàn)圖3-4)逐滴滴加到待測(cè)溶液中的操作過(guò)程稱為滴定;第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(一)滴定分析法概念和有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液叫標(biāo)準(zhǔn)溶液,又稱滴定劑;含待測(cè)組分的溶液叫試液;將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過(guò)滴定管逐滴滴加到待測(cè)溶液中的操作過(guò)程稱為滴定;第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(一)滴定分析法概念和有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分按化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好完全反應(yīng)的這一點(diǎn)稱為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)或理論終點(diǎn);在滴定過(guò)程中,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)是利用外加試劑顏色的改變(或其他方法)來(lái)判斷的,這種外加試劑稱為指示劑;指示劑顏色發(fā)生變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn),稱為滴定終點(diǎn);第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(一)滴定分析法概念和有關(guān)名詞術(shù)語(yǔ)滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)可能一致,也可能不一致,兩者之間所造成的差值,叫終點(diǎn)誤差。終點(diǎn)誤差的大小主要決定于指示劑的性能和用量,所以在滴定分析中,對(duì)指示劑的選擇顯得十分重要。第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(二)滴定反應(yīng)完成的條件1.反應(yīng)必須定量地完成,即化學(xué)反應(yīng)必須按一定的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行,無(wú)副反應(yīng)發(fā)生,而且進(jìn)行完全(≥99.9%),這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。2.必須具有較快的反應(yīng)速度。對(duì)于速度較慢的化學(xué)反應(yīng),可通過(guò)加熱或加入催化劑來(lái)加速反應(yīng)的進(jìn)行。3.反應(yīng)不受其他雜質(zhì)的干擾。4.必須能用簡(jiǎn)便的方法確定終點(diǎn)。第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(二)滴定反應(yīng)完成的條件滴定分析法所需要的儀器簡(jiǎn)單,價(jià)廉,操作簡(jiǎn)便,測(cè)定快速,主要用于含量在1%以上的常量組分的測(cè)定,有時(shí)也可用于測(cè)定微量組分。一般情況下,滴定分析法誤差較小。因此,在生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中被廣泛采用,是化學(xué)分析中很重要的一類分析方法。第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定在滴定分析法中,不論采用何種方法,都要使用標(biāo)準(zhǔn)溶液。標(biāo)準(zhǔn)溶液是一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液。不是任何試劑都可用來(lái)直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的,所以標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制有兩種方法。第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定凡是基準(zhǔn)物質(zhì)都可直接配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液。即準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后配制成一定體積的溶液,根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量和溶液體積,即可計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)稱為基準(zhǔn)物質(zhì)。直接配制法第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)必須具備下列條件:(1)試劑應(yīng)十分穩(wěn)定。例如:加熱干燥時(shí)不分解,稱量時(shí)不吸濕,不吸收空氣中的CO2,不被空氣氧化等。(2)純度高,一般要求純度在99.9%以上,雜質(zhì)少到可以忽略的程度。(3)實(shí)際組成與化學(xué)式完全符合。若含結(jié)晶水時(shí),如硼砂(Na2B4O7·10H2O),結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式相符。(4)試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量,這樣可以減少稱量誤差。直接配制法第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定基準(zhǔn)物質(zhì)使用前的干燥條件標(biāo)定對(duì)象Na2CO3270℃±10℃除去水、CO2酸Na2B4O7·10H2O室溫保存在裝有蔗糖和NaCl溶液的密閉器皿中酸KHC6H4O4100℃~125℃除去H2O堿H2C2O4·2H2O室溫空氣干燥堿或KMnO4Na2C2O4150℃~200℃除去H2OKMnO4K2Cr2O7100℃~110℃除去H2ONa2S2O3As2O3室溫保存于干燥器中KMnO4Cu室溫保存于干燥器中Na2S2O3或EDTAZn室溫保存于干燥器中EDTANaCl500℃~600℃除去H2O等AgNO3滴定分析常用的基準(zhǔn)物質(zhì)第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定間接配制法也叫標(biāo)定法。許多試劑由于不易制成純品或不易保存(如氫氧化鈉),或組成并不固定(如鹽酸、硫酸等),或在放置過(guò)程中溶液不穩(wěn)定等,都不能直接而應(yīng)間接配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液。即先配制成接近所需濃度的溶液,然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)或用另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定其準(zhǔn)確濃度。這種利用基準(zhǔn)物質(zhì)(或已知準(zhǔn)確濃度的溶液)來(lái)確定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的操作過(guò)程,稱為標(biāo)定。間接配制法第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定稱取一定質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后用待標(biāo)定的溶液滴定,然后根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量及待標(biāo)定溶液所消耗的體積,即可計(jì)算該溶液的準(zhǔn)確濃度。標(biāo)定酸常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有硼砂(Na2B4O7·10H2O)、無(wú)水碳酸鈉等。標(biāo)定堿常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有草酸(H2C2O4·2H2O)、鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)等。間接配制法——用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定
第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定準(zhǔn)確吸取一定量的待標(biāo)定溶液,用已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定;或準(zhǔn)確吸取一定量的已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用待標(biāo)定溶液滴定。根據(jù)兩種溶液所消耗的體積及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,就可計(jì)算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度。間接配制法——用已知標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度標(biāo)定是否準(zhǔn)確,直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度,為了提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度,標(biāo)定時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1.標(biāo)定時(shí)最少應(yīng)做3次,提高精確度(其相對(duì)平均偏差應(yīng)達(dá)到0.1%~0.2%)。2.稱量基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量不應(yīng)太少,以減少稱量誤差。3.滴定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積不可太少,以減少讀數(shù)誤差。4.滴定時(shí)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積不應(yīng)超出一滴定管的容量,否則會(huì)產(chǎn)生累積讀數(shù)誤差。減小標(biāo)定過(guò)程的誤差第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定應(yīng)該注意的是,間接配制和直接配制所使用的儀器有差別。例如,間接配制時(shí)可使用量筒、托盤天平等儀器粗略配制溶液,而直接配制時(shí)必須使用移液管、分析天平、容量瓶等儀器精準(zhǔn)配制。減小標(biāo)定過(guò)程的誤差第一節(jié)
滴定分析概述五、滴定分析法概述(三)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定想一想:滴定和標(biāo)定有何不同?如果你做過(guò)了分析實(shí)驗(yàn),可以聯(lián)系實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行分析理解。第一節(jié)
滴定分析概述本節(jié)小結(jié)一、定量分析的程序1.取樣;2.試樣的分解;3.測(cè)定;4.?dāng)?shù)據(jù)處理。二、有效數(shù)字1.含義:有效數(shù)字是指在分析工作中實(shí)際上能測(cè)量到的數(shù)字。它能反應(yīng)數(shù)字的來(lái)源和儀器的精度,其中最后一位數(shù)是不準(zhǔn)確的。2.運(yùn)算規(guī)則:(1)加減法中以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。(2)乘除法中以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)。第一節(jié)
滴定分析概述本節(jié)小結(jié)三、定量分析的誤差1.誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。2.定量分析的準(zhǔn)確度可用誤差表示,精密度可用偏差表示。3.準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系:準(zhǔn)確度高,一定要精密度高;精密度高,不一定準(zhǔn)確度高;對(duì)一個(gè)好的分析結(jié)果,既要求精密度高,又要求準(zhǔn)確度高。第一節(jié)
滴定分析概述本節(jié)小結(jié)四、滴定分析1.相關(guān)概念標(biāo)準(zhǔn)溶液計(jì)量點(diǎn)指示劑滴定終點(diǎn)終點(diǎn)誤差2.滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求要滿足4個(gè)條件。3.方法滴定分析的方法有酸堿滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法4種。4.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制直接配制法凡是基準(zhǔn)物質(zhì)都可用直接配制法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度是計(jì)算出來(lái)的)。間接配制法先配成接近所需濃度的溶液,然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)或用另一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度(濃度是標(biāo)定出來(lái)的)。第二節(jié)
酸堿滴定法蘋果、柑橘、西紅柿等果蔬以及食醋中含有一定量的酸性物質(zhì),用已知準(zhǔn)確濃度的氫氧化鈉就可以很簡(jiǎn)便地測(cè)定出其所含有的總酸度;純堿的純度可以用已知準(zhǔn)確濃度的鹽酸溶液來(lái)測(cè)定;土壤、肥料中氮含量的測(cè)定也可以用酸堿滴定法測(cè)定。在滴定分析法中,酸堿滴定法是最常用最重要的滴定方法。你知道嗎?第二節(jié)
酸堿滴定法教學(xué)目標(biāo)1.了解酸堿滴定法的原理和酸堿指示劑。2.學(xué)會(huì)酸堿滴定的基本方法。3.了解酸堿滴定法的應(yīng)用。第二節(jié)
酸堿滴定法一、酸堿滴定法的原理以酸堿中和反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法,叫酸堿滴定法。一般酸、堿以及能與酸、堿直接或間接發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì),幾乎都可以利用酸堿滴定法進(jìn)行測(cè)定。在農(nóng)、林、牧業(yè)分析中,常用酸堿滴定法測(cè)定土壤、肥料、果品、飼料等試樣的酸堿度、氮磷的含量、農(nóng)藥中游離酸及某些農(nóng)藥的含量等。第二節(jié)
酸堿滴定法一、酸堿滴定法的原理酸堿滴定法可通過(guò)直接或間接的滴定方式測(cè)定酸性或堿性物質(zhì)的含量。
H++OH?===H2O例如用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液直接測(cè)定燒堿中NaOH的含量,屬于直接滴定法;用甲醛與銨鹽反應(yīng),置換出一定量的硫酸,再用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液進(jìn)行測(cè)定,通過(guò)化學(xué)計(jì)量關(guān)系來(lái)計(jì)算出銨鹽中氮的含量,這種滴定方式屬于間接滴定法。酸堿滴定法中常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液是強(qiáng)酸和強(qiáng)堿,如鹽酸,硫酸,氫氧化鈉,氫氧化鉀等。第二節(jié)
酸堿滴定法二、指示劑的選擇酸堿滴定反應(yīng)達(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)需要借助酸堿指示劑來(lái)確定終點(diǎn)。酸堿指示劑是一些弱的有機(jī)酸或有機(jī)堿,指示劑分子中的特定離子在滴定過(guò)程中參與反應(yīng),隨溶液中氫離子濃度的改變而發(fā)生顏色的變化,進(jìn)而指示計(jì)量點(diǎn)的到達(dá)。第二節(jié)
酸堿滴定法二、指示劑的選擇相對(duì)于變色點(diǎn),指示劑在偏酸性溶液中呈現(xiàn)的顏色稱為酸式色,在偏堿性溶液中呈現(xiàn)的顏色稱為堿式色。如:甲基橙的酸式色是紅色,堿式色是黃色;酚酞的堿式色是紅色,酸式色為無(wú)色。據(jù)此,用氫氧化鈉滴定鹽酸可選酚酞作指示劑,終點(diǎn)由無(wú)色變成淺粉紅色;用鹽酸滴定氫氧化鈉可選甲基紅或甲橙作指示劑,終點(diǎn)由黃色變?yōu)槌壬?。第二?jié)
酸堿滴定法二、指示劑的選擇常見(jiàn)的酸堿指示劑
指示劑變色范圍pH顏色pkHIn濃度用量滴/10mL溶液酸色堿色百里酚藍(lán)1.2~2.8紅黃1.650.1%的20%酒精溶液1~2甲基橙3.1~4.4紅黃3.40.1%或0.05%水溶液1溴酚藍(lán)3.0~4.6黃紫4.10.1%的20%酒精溶液或其鈉鹽水溶液1甲基紅4.4~6.2紅黃5.00.1%的60%酒精溶液或其鈉鹽水溶液1溴百里酚藍(lán)6.2~7.6黃藍(lán)7.30.1%的20%酒精溶液或其鈉鹽水溶液1中性紅6.8~8.0紅黃橙7.40.1%的60%酒精溶液1酚酞8.0~10.0無(wú)紅9.11%的90%酒精溶液1~3百里酚酞9.4~10.6無(wú)藍(lán)10.00.1%的90%酒精溶液1~2第二節(jié)
酸堿滴定法二、指示劑的選擇實(shí)踐活動(dòng):查資料,了解混合指示劑和pH試紙的制作原理和方法。第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液酸堿滴定法中最常用的標(biāo)準(zhǔn)溶液是HCl溶液和NaOH溶液,因它們都不是基準(zhǔn)物質(zhì),所以只能用間接法配制,即先近似配成所需濃度的溶液,然后再用基準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)確標(biāo)定。第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法為:用潔凈量筒量取濃HCl(密度為1.19g/cm3)9mL,注入盛有少量蒸餾水的小燒杯中稀釋,然后傾入潔凈的細(xì)口試劑瓶中,用蒸餾水少量多次洗滌后稀釋至1000mL,塞緊瓶蓋,充分搖勻。此為粗略配制,再準(zhǔn)備進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定常用基準(zhǔn)物質(zhì)有:無(wú)水碳酸鈉和硼砂(Na2B4O7·10H2O)。0.1mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液硼砂與HCl的反應(yīng)為:
2HCl+Na2B4O7·10H2O=2NaCl+4H3BO3+5H2OHCl與硼砂反應(yīng)的物質(zhì)的量之比是2∶1,反應(yīng)產(chǎn)物H3BO3為弱酸,化學(xué)計(jì)量點(diǎn)顯酸性,可選用甲基紅或甲基橙作指示劑。0.1mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液式中,m——硼砂稱量的質(zhì)量,單位為g;M——硼砂的摩爾質(zhì)量,單位g/mol;V——終點(diǎn)時(shí)消耗HCl的體積,單位mL。0.1mol/LHCl標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法為:在粗天平上用小燒杯稱取固體NaOH(AR試劑)約4g,加少量蒸餾水溶解,移入潔凈的細(xì)口瓶中,用蒸餾水稀釋至1000mL,以橡皮塞塞住瓶口,充分搖勻。標(biāo)定用基準(zhǔn)物質(zhì)有:草酸和鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)。鄰苯二甲酸氫鉀較常用,與NaOH按1∶1定量反應(yīng),指示反應(yīng)終點(diǎn)用酚酞指示劑。0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(一)配制一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液式中,M——鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量;V——終點(diǎn)時(shí)消耗NaOH的體積,單位mL;m——稱量的質(zhì)量。0.1mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(二)農(nóng)產(chǎn)品總酸度測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品果蔬中所含的有機(jī)酸,主要有蘋果酸、檸檬酸、酒石酸和醋酸等。這些有機(jī)酸的種類和含量決定了果蔬的品質(zhì)和口味,同時(shí)也與成熟度有關(guān)。各種較弱的有機(jī)酸,均可被NaOH直按滴定。因此,用NaOH測(cè)定出來(lái)的是試樣中的總酸量。
R-COOH+NaOH=R-COONa+H2O化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液呈堿性,故可用酚酞作指示劑。第二節(jié)
酸堿滴定法三、酸堿滴定法的應(yīng)用(二)農(nóng)產(chǎn)品總酸度測(cè)定式中:w(總酸量)——試樣總酸量的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
c(NaOH)——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,單位mol/L;
V(NaOH)——NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,單位L;
K——酸的換算系數(shù)。式中K為酸的換算系數(shù),當(dāng)V取L時(shí),K(蘋果酸)=67,K(檸檬酸)=64,K(酒石酸)=75,K(醋酸)=60,K(乳酸)=90。第二節(jié)
酸堿滴定法本節(jié)小結(jié)酸堿滴定法1.原理:酸堿反應(yīng)。2.指示劑的選擇:用強(qiáng)堿作標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定強(qiáng)酸可選酚酞作指示劑,終點(diǎn)由無(wú)色變成淺粉紅色;用強(qiáng)酸作標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定強(qiáng)堿可選甲基紅(甲基橙)作指示劑。終點(diǎn)由黃色變成淺紅色。3.應(yīng)用廣泛,比如標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定;農(nóng)產(chǎn)品酸度、氮肥含氮量的測(cè)定等。第三節(jié)
氧化還原滴定法飲用的自來(lái)水是用氯氣來(lái)殺菌的,殺菌原理是利用氯氣能溶于水,生成鹽酸和次氯酸,而次氯酸是一種日常生活中常用的強(qiáng)氧化劑,能殺滅水里的細(xì)菌,是漂白粉殺菌過(guò)程中的主要有效成分。常見(jiàn)的高錳酸鉀試劑是一種強(qiáng)氧化劑,俗稱“PP”粉,利用它的氧化性進(jìn)行器皿消毒、皮膚病的治療和魚(yú)塘殺菌。氧化劑能夠殺菌是氧化還原反應(yīng)的作用,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。氧化還原反應(yīng)也可應(yīng)用到滴定分析中,測(cè)定具有氧化性或還原性的物質(zhì)。你知道嗎?第三節(jié)
氧化還原滴定法教學(xué)目標(biāo)1.了解氧化還原反應(yīng)的概念和常見(jiàn)的氧化劑、還原劑。2.了解氧化還原等滴定法的原理及其應(yīng)用。3.簡(jiǎn)單了解其他滴定法的原理及應(yīng)用。第三節(jié)
氧化還原滴定法一、氧化還原反應(yīng)人們對(duì)于氧化還原反應(yīng)的認(rèn)識(shí),如同對(duì)其它事物的認(rèn)識(shí)一樣,經(jīng)歷了一個(gè)不斷深化的過(guò)程。最初人們把一種物質(zhì)與氧化合的反應(yīng)稱為氧化反應(yīng),如炭的燃燒反應(yīng),銅絲加熱變黑;把含氧化合物失去氧的反應(yīng)稱為還原反應(yīng),如氧化銅與氫氣的反應(yīng)。第三節(jié)
氧化還原滴定法一、氧化還原反應(yīng)銅和氧氣反應(yīng),銅發(fā)生了氧化反應(yīng),在此反應(yīng)中銅的化合價(jià)從0升高到+2價(jià);氧化銅和氫氣反應(yīng),氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng),反應(yīng)中銅的化合價(jià)從+2價(jià)降低到0。2Cu+O2====2CuOCuO+H2====Cu+H2O化合價(jià)升高,被氧化化合價(jià)降低,被還原觀察一第三節(jié)
氧化還原滴定法一、氧化還原反應(yīng)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),觀察二的兩個(gè)反應(yīng)中,Cu元素的化合價(jià)變化和前面觀察一中的兩個(gè)反應(yīng)相似。雖然化學(xué)反應(yīng)中沒(méi)有得氧和失氧的過(guò)程,但本質(zhì)上與上述反應(yīng)是相同的,都屬于氧化還原反應(yīng),其共同特征是參加反應(yīng)的物質(zhì)中有某些元素的化合價(jià)改變了。觀察二Cu+Cl2====CuCl2CuSO4+Fe====FeSO4+Cu第三節(jié)
氧化還原滴定法一、氧化還原反應(yīng)隨著人們對(duì)事物認(rèn)識(shí)的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)所有的氧化還原反應(yīng)都伴有電子的轉(zhuǎn)移或電子對(duì)的偏移。因此,我們把有電子得失或共用電子對(duì)偏移的反應(yīng)叫做氧化還原反應(yīng)。在氧化還原反應(yīng)中,得電子總數(shù)等于失電子總數(shù);得電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì)是氧化劑,發(fā)生的是還原反應(yīng);失電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì)是還原劑,發(fā)生的是氧化反應(yīng)。第三節(jié)
氧化還原滴定法一、氧化還原反應(yīng)常見(jiàn)的氧化劑有活潑的非金屬如鹵素、氧氣、過(guò)氧化物(Na2O2、H2O2)等;高價(jià)化合物如KMnO4、HNO3、濃H2SO4、KClO3、FeCl3等。常見(jiàn)的還原劑有活潑的金屬如K、Na、Mg、Al等;低價(jià)化合物如H2S、HI、CO、FeSO4等;一些單質(zhì)如H2、C等;具有中間價(jià)態(tài)的一些化合物如SO2、FeSO4、H2SO3等既可作還原劑也可作氧化劑。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法氧化還原滴定法是建立在氧化還原反應(yīng)基礎(chǔ)上的滴定分析方法。氧化還原反應(yīng)滴定法不僅可以測(cè)定具有氧化性或還原性物質(zhì),而且可以測(cè)定能與氧化劑或還原劑定量反應(yīng)生成沉淀的物質(zhì)。由于氧化還原反應(yīng)的廣泛存在,因此,氧化還原滴定法應(yīng)用也十分普遍,可直接或間接測(cè)定許多無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法氧化還原反應(yīng)與酸堿反應(yīng)相比較,其特點(diǎn)是反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜,而且反應(yīng)速度一般較慢,往往需要加熱。因此要?jiǎng)?chuàng)造條件,使它符合滴定分析的基本要求,同時(shí)在滴定過(guò)程中,必須注意滴定速度與反應(yīng)速度相適應(yīng)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液所用氧化劑或還原劑的不同,氧化還原滴定法又有不同的方法,其中最常用的方法是高錳酸鉀法和重鉻酸鉀法,此外,還有碘量法等。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(一)高錳酸鉀法將KMnO4配成標(biāo)準(zhǔn)溶液,并準(zhǔn)確標(biāo)定其濃度。用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定一般在酸性溶液中進(jìn)行,MnO4-的變化過(guò)程為:MnO4-+8H++5e-
Mn2++4H2O到滴定終點(diǎn)時(shí),被測(cè)溶液由無(wú)色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\紫色,故不必另外使用指示劑。KMnO4是強(qiáng)氧化劑,可直接滴定許多還原性物質(zhì)。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(一)高錳酸鉀法高錳酸鉀法的優(yōu)點(diǎn)是:(1)KMnO4溶液呈深紫色,強(qiáng)酸性溶液中被還原為無(wú)色Mn2+,顏色變化明顯,因此可自身做指示劑。(2)KMnO4氧化能力強(qiáng),可以與許多還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),是應(yīng)用較廣的氧化還原滴定法。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(一)高錳酸鉀法高錳酸鉀法的缺點(diǎn)是:(1)選擇性差,標(biāo)準(zhǔn)溶液不穩(wěn)定,能與水中微量的有機(jī)物,空氣中的塵埃、氨等還原性物質(zhì)作用析出MnO(OH)2沉淀,還能自行分解。一般不易獲得純品,故不能用直接法配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液。(2)KMnO4還原為Mn2+的反應(yīng),在常溫下進(jìn)行較慢。因此,在滴定較難氧化的物質(zhì)如Na2C2O4等時(shí),常需加熱。滴定亞鐵鹽、H2O2等時(shí)雖不必加熱,但開(kāi)始滴定時(shí)速度也不宜過(guò)快。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(一)高錳酸鉀法高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液經(jīng)常與Na2C2O4一起使用,用Na2C2O4進(jìn)行標(biāo)定。滴定時(shí)的條件如溫度、酸度、滴定速度以及終點(diǎn)觀察等方面均需注意,使用高錳酸鉀法應(yīng)認(rèn)真注意操作要求。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(二)重鉻酸鉀法將K2Cr2O7配成標(biāo)準(zhǔn)溶液,也在酸性溶液中進(jìn)行滴定,Cr2O72-的變化過(guò)程為:Cr2O72-+14H++6e-2Cr3++7H2OK2Cr2O7是一種較強(qiáng)氧化劑,可以直接滴定一些還原性物質(zhì)。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(二)重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法與高錳酸鉀法相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):重鉻酸鉀易得到99.99%以上的純品,在105℃~110℃溫度條件下干燥后,準(zhǔn)確稱量就可以直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液;其標(biāo)準(zhǔn)溶液非常穩(wěn)定,保存在密閉容器中,濃度可長(zhǎng)期保持不變;在1mo/L鹽酸溶液中及室溫條件下,不與Cl-反應(yīng),故可在鹽酸溶液中滴定Fe2+,測(cè)定鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù),這是重鉻酸鉀法一個(gè)最重要的應(yīng)用。第三節(jié)
氧化還原滴定法二、氧化還原滴定法的原理和方法(二)重鉻酸鉀法用重鉻酸鉀法測(cè)定鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),其離子反應(yīng)式為:滴定過(guò)程中可用二苯胺磺酸鈉作指示劑,當(dāng)用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定亞鐵鹽溶液時(shí),溶液由淺綠色經(jīng)綠色變?yōu)樽霞t色,即達(dá)滴定終點(diǎn)。Cr2O72-
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