第四章定量過(guò)程

第四章定量分析的過(guò)程無(wú)機(jī)及分析化學(xué)目錄☆第一節(jié)分析方法的分類與選擇☆第二節(jié) 分析試樣的采集、制備與分解☆第三節(jié)定量分析結(jié)果的表示☆第四節(jié)滴定分析法概述

化學(xué)分析

測(cè)定原理§4-1分析方法的分類(p64)滴定分析法（容量分析）

重量分析法

光學(xué)分析法電化學(xué)分析法熱分析色譜分析法質(zhì)譜分析法分析化學(xué)以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)。以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)。儀器分析法2.（定量）化學(xué)分析（1)重量分析法

是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待測(cè)組分轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)組成恒定的化合物，再稱量該化合物的質(zhì)量，從而計(jì)算出待測(cè)組分的含量.待測(cè)組分組成恒定的化合物稱量(2)滴定分析法特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高，適用于常量分析特點(diǎn)：簡(jiǎn)便（儀器、操作）;

快速（對(duì)重量分析而言）;

誤差?。ㄏ鄬?duì)誤差±0.2%)。將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到待測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到所加試劑與被測(cè)組分按化學(xué)計(jì)量2HCl+Na2CO32NaCl+H2O+C02mL§4-4滴定分析法概述(p72)一、滴定分析的基本概念關(guān)系完全反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和用去的體積計(jì)算被測(cè)物質(zhì)的含量。1.滴定:滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液（亦稱為滴定劑）的操作過(guò)程稱為滴定。2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)（按化學(xué)計(jì)量關(guān)系）完全反應(yīng)之點(diǎn)。3.滴定終點(diǎn)：指示劑顏色發(fā)生改變之點(diǎn)。4.滴定誤差：滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不完全重合所產(chǎn)生的誤差。一、滴定分析的基本概念二、滴定分析法分類根據(jù)反應(yīng)類型的不同滴定分析法分為四類。（1）酸堿滴定法:以酸堿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。（2）配位滴定法:利用形成配合物反應(yīng)的滴定方法，常用的是用EDTA滴定金屬離子。（3）氧化還原滴定法:利用電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的滴定方法。（4）沉淀滴定法:以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。

三、滴定反應(yīng)的條件和滴定方式1.滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求：⑴反應(yīng)按一定方程式定量地進(jìn)行，具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)的完成程度達(dá)99．9％以上。⑵反應(yīng)速度快。(3)有合適的指示劑確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。

（2）返滴定法或回滴法2.滴定方式（1）直接滴定法凡是滿足上述三個(gè)條件的反應(yīng)，都可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測(cè)物質(zhì)。被測(cè)物+標(biāo)準(zhǔn)溶液→產(chǎn)物當(dāng)反應(yīng)較慢或反應(yīng)物是固體時(shí)，加入符合計(jì)量關(guān)系的滴定劑，反應(yīng)常常不能立即完成。此時(shí)先加入一定量過(guò)量的滴定劑,使反應(yīng)加速。等反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的滴定劑。這種滴定方式稱為返滴定法。（3）置換滴定法：對(duì)于不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)，不能直接滴定，可選用適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測(cè)物質(zhì)起反應(yīng)，使其定量的置換成另一物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定此物質(zhì)。例：用Na2S2O3溶液測(cè)定K2Cr2O7溶液的濃度K2Cr2O7的測(cè)定：KI-I2-Na2S2O3（4）間接滴定法：不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，有時(shí)可以通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng)間接進(jìn)行測(cè)定。

Ca2+C2O42-

CaC2O4

H2SO4

C2O42-用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定C2O42-，來(lái)間接測(cè)定Ca2+的含量。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液.配制標(biāo)準(zhǔn)溶液有兩種方法：(1)直接配制法：準(zhǔn)確稱取一定量的純物質(zhì)(基準(zhǔn)物質(zhì))，溶解后定量地轉(zhuǎn)移到容量瓶中，并稀釋到一定體積，然后計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。燒杯基準(zhǔn)物質(zhì)分析天平稱量溶解定容容量瓶濃度m、V基準(zhǔn)物質(zhì):能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì).必須具備下列條件：（1）必須具有足夠的純度。99.9%以上。（2）物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。（3）穩(wěn)定性高（見(jiàn)光不分解，不氧化，不易吸濕）。（4）有較大的摩爾質(zhì)量具備上述條件的物質(zhì)通常稱為基準(zhǔn)物質(zhì)。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)

(2)間接法（標(biāo)定法）a)粗配溶液：粗略地稱取一定量物質(zhì)或量取一定量體積溶液，配制成接近所需濃度的溶液。b)標(biāo)定：用一種基準(zhǔn)物質(zhì)（或另外一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液）精確測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度。這種確定濃度的操作，稱為標(biāo)定。標(biāo)定一般要求進(jìn)行3-4次平行測(cè)定，求平均值。相對(duì)偏差要求不大于0.2%。

【例4-1】欲配制0.1mol×L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液500mL，應(yīng)如何配制？

解：先估算需要稱取的試劑質(zhì)量：

所以應(yīng)稱取NaOH試劑質(zhì)量：m=2g

可粗稱2g左右的固體NaOH置于燒杯中，先加入150mL水溶解后，倒入500mL塑料試劑瓶中，再加入350mL水搖勻，配制成濃度為0.1mol×L-1的溶液。其準(zhǔn)確濃度可用基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定。

【例4-2】欲配制0.1mol×L-1的HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液500mL，應(yīng)如何配制？解：先估算所需濃鹽酸(相對(duì)密度1.19，約12mol·L-1

)的體積。所以量取HCl試劑：m=4ml然后，用小量筒量取4ml的濃鹽酸，加入水中，并稀釋成500ml，貯于玻塞細(xì)口瓶中，充分搖勻。由于鹽酸易于揮發(fā),可以提前在試劑瓶中加入100ml左右的水,然后再量取鹽酸,預(yù)先混合最后用水沖稀至500ml.

其準(zhǔn)確濃度可用基準(zhǔn)物質(zhì)碳酸鈉或硼砂標(biāo)定。常用的基準(zhǔn)物有：標(biāo)定HCl：Na2CO3；Na2B4O7

·10H2O；標(biāo)定NaOH：C6H4COOHCOOK；H2C2O4·2H2O；

標(biāo)定EDTA：CaCO3；ZnO；標(biāo)定KMnO4：Na2C2O4；H2C2O4·2H2O；標(biāo)定Na2S2O3：KBrO3；K2Cr2O7

；標(biāo)定AgNO3：NaCl。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)1.直接滴定法設(shè)被測(cè)物A與滴定劑B間的反應(yīng)為aA+bB=dD+eE反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，有

nA:nB=a:b關(guān)鍵：據(jù)有關(guān)反應(yīng)式確定被測(cè)物質(zhì)的量n(A)與滴定劑的物質(zhì)的量n(B)的關(guān)系.五、滴定分析法中的計(jì)算例如：以KMnO4間接法測(cè)定Ca2+，反應(yīng)式為：2.間接滴定法通