基礎(chǔ)化學(xué) 第十二章 滴定分析

第十二章滴定分析VolumetricAnalysis內(nèi)容提要滴定分析原理分析結(jié)果的誤差和有效數(shù)字酸堿滴定法酸堿指示劑滴定曲線和指示劑的選擇酸堿滴定法的操作過程及應(yīng)用內(nèi)容提要氧化還原滴定法高錳酸鉀法碘量法配位滴定法沉淀滴定法教學(xué)基本要求了解滴定分析法的基本概念及化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)。熟悉誤差與偏差的概念及計(jì)算方法。熟悉有效數(shù)字的概念與運(yùn)算規(guī)則。掌握酸堿指示劑的變色原理、變色點(diǎn)和變色范圍。掌握酸堿滴定中選擇指示劑的原則。教學(xué)基本要求熟悉一元弱酸、一元弱堿滴定的條件，了解多元酸多元堿的分步滴定。了解一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的概念。掌握酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定的方法以及酸堿滴定結(jié)果的計(jì)算方法。了解氧化還原滴定法、配位滴定法和沉淀滴定法及其應(yīng)用。第一節(jié)滴定分析原理滴定分析(titrimetricanalysis)又稱容量分析(volumetricanalysis)容量分析化學(xué)分析重量分析光分析儀器分析電分析色譜分析第一節(jié)滴定分析原理一、滴定分析的基本概念標(biāo)準(zhǔn)溶液(standardsolution)試樣(sample)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometricpoint)滴定終點(diǎn)(endpointoftitration)指示劑(indicator)滴定誤差(titrationerror)第一節(jié)滴定分析原理二、滴定分析反應(yīng)的條件和要求反應(yīng)必須按化學(xué)計(jì)量關(guān)系完成，而且進(jìn)行完全（要求達(dá)到99.9﹪以上）。反應(yīng)必須迅速完成。對(duì)于速率較慢的反應(yīng)，有時(shí)可通過加熱或加催化劑等方法來加速。無副反應(yīng)發(fā)生或可采取適當(dāng)方法消除副反應(yīng)。必須有比較簡(jiǎn)便可靠的方法確定滴定終點(diǎn)。第一節(jié)滴定分析原理三、滴定分析的類型和一般過程滴定分析通常有以下四種方法：酸堿滴定法氧化還原滴定法配位滴定沉淀分析第一節(jié)滴定分析原理三、滴定分析的類型和一般過程作為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)必須具備下列條件：組成恒定純度高性質(zhì)穩(wěn)定反應(yīng)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行，沒有副反應(yīng)最好有較大的相對(duì)分子質(zhì)量第一節(jié)滴定分析原理四、滴定分析的計(jì)算滴定分析中，標(biāo)準(zhǔn)溶液A與分析組分B發(fā)生定量反應(yīng)-υAA-υBB＝υDD+υEE達(dá)到計(jì)量點(diǎn)時(shí)，A與B的物質(zhì)的量和化學(xué)計(jì)量數(shù)有下列定量關(guān)系第二節(jié)誤差和有效數(shù)字一、誤差產(chǎn)生的原因和分類系統(tǒng)誤差方法誤差儀器誤差和試劑誤差操作誤差偶然誤差過失第二節(jié)誤差和有效數(shù)字二、分析結(jié)果的評(píng)價(jià)誤差與準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度(accuracy)是指測(cè)定值(x)與真實(shí)值(T)符合的程度，準(zhǔn)確度的高低用誤差(error)來衡量。絕對(duì)誤差(E)E=x-T

相對(duì)誤差(Er)Er

=×100﹪第二節(jié)誤差和有效數(shù)字二、分析結(jié)果的評(píng)價(jià)偏差與精密度精密度(precision)是指幾次平行測(cè)定結(jié)果相互接近的程度，精密度用偏差(deviation)來衡量。絕對(duì)偏差(d)是某單次測(cè)定值(x)與多次測(cè)定的算術(shù)平均值()的差第二節(jié)誤差和有效數(shù)字二、分析結(jié)果的評(píng)價(jià)偏差與精密度絕對(duì)平均偏差()相對(duì)平均偏差(

)第二節(jié)誤差和有效數(shù)字二、分析結(jié)果的評(píng)價(jià)偏差與精密度標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)第二節(jié)誤差和有效數(shù)字例：對(duì)某溶液濃度進(jìn)行了4次測(cè)定,結(jié)果分別為：0.2041,0.2049,0.2039,0.2043mol/L。求其平均偏差和相對(duì)平均偏差。解：第二節(jié)誤差和有效數(shù)字三、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法避免系統(tǒng)誤差方法選擇儀器校準(zhǔn)空白試驗(yàn)對(duì)照試驗(yàn)減小偶然誤差增加平行測(cè)定次數(shù)第二節(jié)誤差和有效數(shù)字四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則有效數(shù)字的概念有效數(shù)字(significantfigure)是既能表達(dá)數(shù)值大小,又能表明測(cè)量值準(zhǔn)確程度的數(shù)字表示方法,它包括測(cè)得的全部準(zhǔn)確數(shù)字和一位可疑數(shù)字，可疑數(shù)字的誤差為±1。2526?第二節(jié)誤差和有效數(shù)字例：計(jì)算21.64mL,0.2463mol/LA溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量。解：0.2463mol/L×21.64mL=5.340mmol

21.64×0.2463

649212984865643285.339932第二節(jié)誤差和有效數(shù)字四、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則有效數(shù)字的使用“0”的定位認(rèn)定計(jì)算規(guī)則修約規(guī)則第三節(jié)酸堿滴定法一、酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理能借助其顏色的變化來表示溶液酸堿性的物質(zhì)稱為酸堿指示劑(acid-baseindicator)。酸堿指示劑一般是有機(jī)弱酸或弱堿，其共軛酸堿因結(jié)構(gòu)不同而具有不同顏色。當(dāng)溶液的pH值變化時(shí)，指示劑得失質(zhì)子，酸型和堿型相互轉(zhuǎn)變，從而引起顏色變化。第三節(jié)酸堿滴定法一、酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理酚酞：第三節(jié)酸堿滴定法一、酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理甲基橙：第三節(jié)酸堿滴定法一、酸堿指示劑酸堿指示劑的變色范圍和變色點(diǎn)第三節(jié)酸堿滴定法第三節(jié)酸堿滴定法二、滴定曲線和指示劑的選擇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定以0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl20.00mL為例滴定前[H+]＝0.1000

mol·L-1pH＝1.00滴定開始至計(jì)量點(diǎn)前，如當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液19.98mL[H+]＝5.0×l0-5mol·L-1pH＝4.30第三節(jié)酸堿滴定法二、滴定曲線和指示劑的選擇強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的滴定以0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl20.00mL為例計(jì)量點(diǎn)時(shí)pH＝7.00計(jì)量點(diǎn)后，如當(dāng)?shù)稳隢aOH溶液20.02mL[OH-]＝5×l0-5mol·L-1

pOH＝4.3pH＝9.7第三節(jié)酸堿滴定法0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl20.00mL的滴定曲線

第三節(jié)酸堿滴定法二、滴定曲線和指示劑的選擇指示劑的選擇指示劑的變色范圍在突躍范圍內(nèi)或至少占據(jù)突躍范圍的一部分。（a）0.1000mol·L-1NaOH滴定0.1000mol·L-1HCl20.00mL（b）0.1000mol·L-1HCl滴定0.1000mol·L-1NaOH20.00mL第三節(jié)酸堿滴定法二、滴定曲線和指示劑的選擇突躍范圍與濃度的關(guān)系用（