第三章-滴定分析法概論課件

第三章

滴定分析法概論第三章

滴定分析法概論1第三章滴定分析法概論滴定分析法和滴定方式1基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液2滴定分析中的計(jì)算3第三章滴定分析法概論滴定分析法和滴定方式1基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶2第一節(jié)滴定分析法和滴定方式滴定分析法是化學(xué)定量分析中重要的分析方法。這種方法是將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液)，滴加到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到所加的試劑與被測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)為止，然后根據(jù)所加試劑溶液的濃度和體積，計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)的量。第一節(jié)滴定分析法和滴定方式滴定分析法是化學(xué)定量分析中重要的3滴定分析過(guò)程的基本概念將已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為“標(biāo)準(zhǔn)溶液”(滴定劑)，把滴定劑從滴定管滴加到被測(cè)物質(zhì)溶液中的過(guò)程叫做“滴定”，加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測(cè)物質(zhì)定量反應(yīng)完全時(shí)，反應(yīng)即達(dá)到了“化學(xué)計(jì)量點(diǎn)”(sp)，一般依據(jù)指示劑的變色來(lái)確定化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，在滴定中指示劑改變顏色的那一點(diǎn)稱為“滴定終點(diǎn)”(ep)。滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定恰好吻合，由此造成的誤差稱為“終點(diǎn)誤差”。滴定分析過(guò)程的基本概念將已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液稱為“標(biāo)準(zhǔn)溶液4滴定曲線以溶液中組分的濃度對(duì)加入的滴定劑體積作圖

計(jì)量點(diǎn)突躍范圍滴定曲線以溶液中組分的濃度對(duì)加入的滴定劑體積作圖

計(jì)量點(diǎn)突躍5指示劑定義：一類有機(jī)化合物，在溶液中能以兩種(或兩種以上)型體存在，其存在形式?jīng)Q定于溶液的某種性質(zhì)，且兩種型體具有明顯不同的顏色

選擇指示劑的一般原則：使指示劑的變色點(diǎn)盡可能接近化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，或是指示劑的變色范圍全部或部分落在滴定突躍范圍內(nèi)。指示劑定義：一類有機(jī)化合物，在溶液中能以兩種(或兩種以上)型6滴定誤差

滴定誤差

7二、滴定分析法的分類配位滴定法氧化還原滴定法沉淀滴定法酸堿滴定法以質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)二、滴定分析法的分類配位滴定法氧化還原滴定法沉淀滴定法酸堿滴8三、滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求1、反應(yīng)必須按照一定的化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行，即反應(yīng)具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。2、反應(yīng)必須定量進(jìn)行，通常要求反應(yīng)完全程度達(dá)到99.9%以上。3、反應(yīng)速度要快，最好在滴定劑加入后即可完成。4、必須有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)。必要條件三、滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求1、反應(yīng)必須按照一定的化學(xué)反應(yīng)9反應(yīng)必須定量進(jìn)行

反應(yīng)必須定量進(jìn)行

10四、滴定方式——直接滴定用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測(cè)物質(zhì)溶液的方法。原因:滴定反應(yīng)滿足滴定分析方法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求1、NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定HCl，2、K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+，3、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ca2+、Mg2+、Zn2+等。。四、滴定方式——直接滴定用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測(cè)物質(zhì)溶液的方法11返滴定原因:1、被測(cè)物質(zhì)與滴定劑反應(yīng)速度很慢2、用滴定劑直接滴定固體試樣先準(zhǔn)確加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的被測(cè)物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液。Al3+的滴定：加入定量過(guò)量EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，反應(yīng)完全后，再用Zn2+或Cu2+溶液返滴定固體CaCO3的滴定：加入定量過(guò)量HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，反應(yīng)完全后，剩余的HCl用NaOH溶液滴定。返滴定原因:先準(zhǔn)確加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的被測(cè)物質(zhì)或固12置換滴定原因:被測(cè)組分與標(biāo)準(zhǔn)溶液的反應(yīng)沒(méi)有確定的計(jì)量關(guān)系或伴有副反應(yīng)時(shí)。用適當(dāng)試劑與被測(cè)組分反應(yīng)，使其定量地置換為另一種物質(zhì)，這種物質(zhì)可用適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)溶液滴定。Na2S2O3不能直接滴定K2Cr2O7：K2Cr2O7在酸性條件下能與KI定量反應(yīng)生成I2，即可用Na2S2O3滴定生成的I2。置換滴定原因:用適當(dāng)試劑與被測(cè)組分反應(yīng)，使其定量地置換為另一13間接滴定原因:被測(cè)組分不能與滴定劑直接反應(yīng)。通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成可以被滴定的物質(zhì)。Ca2+在溶液中沒(méi)有可變的價(jià)態(tài)，不能直接用氧化還原法滴定：先將其沉淀為CaC2O4，濾過(guò)洗凈后溶解于硫酸中，就可以用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的草酸，從而間接測(cè)定Ca2+含量。間接滴定原因:通過(guò)另外的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成可以被滴定的物質(zhì)。Ca14第二節(jié)基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)組成與化學(xué)式完全相符。若含結(jié)晶水，其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式相符。純度足夠高，且所含雜質(zhì)不影響滴定反應(yīng)的準(zhǔn)確度。性質(zhì)穩(wěn)定，如不易吸收空氣中的水分和CO2以及不易被空氣中的氧所氧化等。最好有較大的摩爾質(zhì)量，以減少稱量時(shí)的相對(duì)誤差。應(yīng)按滴定反應(yīng)式定量進(jìn)行反應(yīng)，且沒(méi)有副反應(yīng)。第二節(jié)基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液一、基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)組成與化學(xué)式完15二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制直接法:準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)，用適當(dāng)溶劑溶解后，定量地轉(zhuǎn)移至量瓶中，稀釋至刻度。根據(jù)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量和溶液的體積，計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。標(biāo)定法:不符合基準(zhǔn)物質(zhì)條件的試劑，將其先配制成濃度近似于所需濃度的溶液，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)或已經(jīng)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)確定它的準(zhǔn)確濃度。二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制直接法:標(biāo)定法:16標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定1、標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液一般要求平行標(biāo)定3~4次，相對(duì)平均偏差不大于0.2%2、稱取的基準(zhǔn)物質(zhì)不能太少，如果每次的稱量誤差不大于±0.1mg，則稱量基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量不少于0.2000g，使稱量的相對(duì)誤差不大于0.1%。3、標(biāo)定時(shí)使用溶液的體積也不應(yīng)太少，滴定管每次讀數(shù)的誤差為±0.01ml，滴定液的體積應(yīng)控制在20ml以上，使滴定管的讀數(shù)誤差不大于0.1%4、配制和標(biāo)定溶液所使用的量器，如容量瓶、移液管和滴定管，必要時(shí)需進(jìn)行校正。標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定1、標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液一般要求平行標(biāo)定3~4次，相對(duì)17三、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法1、物質(zhì)的量濃度單位體積標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量

三、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法1、物質(zhì)的量濃度

18例1準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O71.471g，溶解后定量轉(zhuǎn)移至250.0mL容量瓶中。問(wèn)此K2Cr2O7溶液的濃度為多少？

例1準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O71.471g，溶解后定量19例2欲配制0.1000mol/L的Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液500.0mL，問(wèn)應(yīng)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)多少克？

例2欲配制0.1000mol/L的Na2CO3標(biāo)準(zhǔn)溶液50020例3有0.1035mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，欲使其濃度恰好為0.1000mol/L問(wèn)需要加水多少毫升？解：設(shè)應(yīng)加水體積V(mL)根據(jù)溶液稀釋前后其溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等的原則0.1035mol/L500mL=(500mL+V)0.1000mol/LV=17.5mL例3有0.1035mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液500mL，欲212、滴定度

2、滴定度

22例4若每毫升K2Cr2O7溶液恰能與0.005000gFe2+反應(yīng)，則可表示為TK2Cr2O7/Fe2+=0.005000g/mL。如果在滴定中消耗K2Cr2O7溶液19.43mL，則被滴定溶液中鐵的質(zhì)量為多少？

例4若每毫升K2Cr2O7溶液恰能與0.005000gFe223第三節(jié)滴定分析中的計(jì)算計(jì)量關(guān)系tT+bB=cC+dDnT:nB=t:b

第三節(jié)滴定分析中的計(jì)算計(jì)量關(guān)系tT+bB=cC+24滴定分析中的有關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度

標(biāo)定法基準(zhǔn)物質(zhì)B標(biāo)準(zhǔn)溶液T

1、溶液濃度的計(jì)算滴定分析中的有關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度

標(biāo)定法基準(zhǔn)物質(zhì)B標(biāo)準(zhǔn)溶液25例5為標(biāo)定HCl溶液，稱取硼砂(Na2B4O7·10H2O)0.4710g，用HCl溶液滴定至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)消耗24.20mL。求HCl溶液的濃度。

例5為標(biāo)定HCl溶液，稱取硼砂(Na2B4O7·10H2O)26滴定分析中的有關(guān)計(jì)算2、物質(zhì)的量濃度與滴定度之間的換算

滴定分析中的有關(guān)計(jì)算2、物質(zhì)的量濃度與滴定度之間的換算

27例6樣品中的Na2CO3可以用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測(cè)得含量，如果滴定劑HCl的濃度為0.1000mol/L。求THCl/Na2CO3。

例6樣品中的Na2CO3可以用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定測(cè)得含量，如28滴定分析中的有關(guān)計(jì)算物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或含量)的計(jì)算

滴定分析中的有關(guān)計(jì)算物質(zhì)的量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或含量)的計(jì)算

29例7K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的TK2Cr2O7/Fe=0.005022g/mL。測(cè)定0.5000g寒鐵試樣時(shí)，用去該標(biāo)準(zhǔn)溶液25.10mL。計(jì)算TK2Cr2O7/Fe3O4和試樣中鐵以Fe、Fe3O4表示時(shí)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)。例7K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的TK2Cr2O7/Fe=0.0030

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32例8稱取含鋁試樣0.2000g，溶解后加入0.02082mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液30.00mL，控制條件使Al3+與EDTA配合完全。然后以0.02012mol/LZn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，消耗Zn2+溶液7.20mL，計(jì)算試樣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。例8稱取含鋁試樣0.2000g，溶解后加入0.02082mo33

34例9將0.5500g不純的CaCO3溶于25.00ml濃度為0.5020mol/L的HCl溶液中，煮沸除去CO2，過(guò)量的HCl溶液用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定，耗去4.20ml，若用此NaOH溶液直接滴定20.00mlHCl溶液，消耗20.67ml，計(jì)算試樣中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。例9將0.5500g不純的CaCO3溶于25.00ml濃度為35

36例10已知在酸性溶液中，KMnO4與Fe2+反應(yīng)時(shí)，1.00mlKMnO4溶液相當(dāng)于0.1117gFe，而10.00mlKHC2O4·H2C2O4溶液在酸性