滴定分析法概論

1滴定分析法概論2滴定分析法容量分析法一、滴定分析法的過程和方法特點(diǎn)

將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液)滴到被測(cè)物質(zhì)的溶液中，直到化學(xué)反應(yīng)完全時(shí)為止，然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積計(jì)算被測(cè)組分的含量，這種方法稱為

第一節(jié)滴定分析法簡(jiǎn)介3滴定管錐形瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液（滴定劑）滴定過程Sodiumhydroxideandindicatorhydrochloricacid4常用滴定分析儀器容量瓶錐形瓶燒杯量筒吸量管移液管

酸式滴定管容量?jī)x器刻度吸管5實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類級(jí)別1級(jí)2級(jí)3級(jí)生化試劑中文名

優(yōu)級(jí)純

分析純

化學(xué)純英文標(biāo)志

GR

AR

CP

BR標(biāo)簽顏色

綠

紅

藍(lán)

咖啡色注意標(biāo)準(zhǔn)試劑、高純?cè)噭Ｓ迷噭┑膮^(qū)別6標(biāo)準(zhǔn)溶液（standardsolution）滴定（titration）化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（stoichiometricpoint）等當(dāng)點(diǎn)（equivalentpoint）滴定分析過程中的一些術(shù)語(yǔ)7指示劑（indicator）滴定終點(diǎn)（titrationend-point）滴定誤差（titrationerror）終點(diǎn)誤差（endpointerror）8

用來(lái)和被測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)所使用的已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液。返回標(biāo)準(zhǔn)溶液(滴定劑)9滴定：將標(biāo)準(zhǔn)溶液通過滴定管(burette)計(jì)量并滴加到所測(cè)試液的過程，稱為滴定（titration）。被滴定的試液，稱為滴定液(titrate);所滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液,稱為滴定劑(titrant)返回滴定10

例如，以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)組分HAc的溶液時(shí)，NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液為滴定劑(titrant)

，HAc溶液即為滴定液(titrate)

。11

在滴定中，所加滴定劑的物質(zhì)的量與被滴定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí)，稱之反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，或稱等當(dāng)點(diǎn)。返回化學(xué)計(jì)量點(diǎn)stoichiometricpoint12

在實(shí)際操作時(shí)，常在待測(cè)物質(zhì)的溶液中加入一種輔助試劑，借助它的顏色變化來(lái)指示化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的到達(dá)，這種輔助試劑稱為指示劑（indicator）。返回指示劑13

實(shí)際上滴定是進(jìn)行到溶液里的指示劑變色時(shí)停止的，我們稱指示劑的變色點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)（titrationend-point）。返回滴定終點(diǎn)14

化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)不一定恰好吻合，它們之間往往存在一個(gè)很小的差距，由此而引起的誤差，叫滴定誤差（titrationerror）或終點(diǎn)誤差（endpointerror）。滴定誤差終點(diǎn)誤差15滴定分析法的特點(diǎn)

（1）通常用于常量組分的測(cè)定（組分含量在1%以上）。（2）加入標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)的量與被測(cè)物質(zhì)的量恰好是化學(xué)計(jì)量關(guān)系；（3）操作簡(jiǎn)便快速、設(shè)備簡(jiǎn)單，可用于測(cè)定許多元素；（4）分析結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，在一般情況下，測(cè)定的相對(duì)誤差為1‰～3‰。16二、滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求

(1)反應(yīng)須按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，無(wú)副反應(yīng)發(fā)生，即反應(yīng)需具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系。(2)反應(yīng)能定量完成。并在等當(dāng)點(diǎn)時(shí)，反應(yīng)能完全進(jìn)行，通常要求達(dá)到99.9%以上。(3)反應(yīng)必須迅速。(4)必須有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定滴定終點(diǎn)。17（1）酸堿滴定法（2）配位滴定法(絡(luò)合滴定法)（3）氧化還原滴定法（4）沉淀滴定法三、滴定分析方法的分類1.根據(jù)滴定反應(yīng)類型分18（1）酸堿滴定法以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。滴定過程中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可用以下簡(jiǎn)式表示：19（2）配位滴定法以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。20（3）氧化還原滴定法以氧化還原反應(yīng)（即電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)）為基礎(chǔ)的滴定分析方法。21（4）沉淀滴定法

以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析方法。222.按滴定方式分

（1）直接滴定法（2）返滴定法（3）置換滴定法（4）間接滴定法23（1）直接滴定法

用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定待測(cè)物質(zhì)。凡能滿足以上條件的反應(yīng)，都可用直接方式進(jìn)行滴定。例如NaOH溶液滴定HCl溶液。24

（2）返滴定法（剩余滴定法）

先準(zhǔn)確加入過量的滴定劑，待反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴剩余的滴定劑。根據(jù)反應(yīng)中實(shí)際消耗的滴定劑用量，計(jì)算出待測(cè)組分的含量。25例如：用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液不能直接滴定CaCO3，因?yàn)樵诮咏瘜W(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，CaCO3

溶解很慢，故不能用直接滴定法。26CaCO3＋過量的HCl

返滴定法（剩余滴定法）剩余的HClNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液回滴加入HCl的量－NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗量CaCO3的含量計(jì)算27

如果滴定劑與被測(cè)物質(zhì)不按某一確定的方式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)，可用適當(dāng)試劑與被測(cè)物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出可被滴定的另一物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定這種物質(zhì)，稱為置換滴定法。（3）置換滴定法28例如：

Na2S2O3與K2Cr2O7等強(qiáng)氧化劑反應(yīng)時(shí)，S2O32-

將被氧化成S4O62-(連四硫酸根)和SO42-，反應(yīng)沒有定量關(guān)系。因此，不能用Na2S2O3直接滴定K2Cr2O7。

29K2Cr2O7＋過量KII2Na2S2O3滴定置換滴定法不能用Na2S2O3直接滴定K2Cr2O7

。Na2S2O3

與I2之間的反應(yīng)符合滴定分析的要求有定量關(guān)系30

不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，有時(shí)可通過其他的化學(xué)反應(yīng)間接進(jìn)行測(cè)定。例如：Ca2+和KMnO4不能夠直接反應(yīng)，可先將Ca2+定量沉淀為CaC2O4，經(jīng)過濾、洗滌后，用H2SO4溶解，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定C2O42-，從而間接測(cè)定Ca2+的含量。（4）間接滴定31滴定分析中，需要使用標(biāo)準(zhǔn)溶液四、基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液

許多化學(xué)試劑由于不純或不易提純，或在空氣中不穩(wěn)定（如易吸收水分、CO2或易被氧化還原）等原因，不能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。32

能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的試劑，稱為基準(zhǔn)試劑或基準(zhǔn)物質(zhì)（primarystandardsubstance）。p67表4-1（一）基準(zhǔn)物質(zhì)33基準(zhǔn)物必須符合下列要求：（1）物質(zhì)的組成應(yīng)與它的化學(xué)式完全相符。若含有結(jié)晶水，例如H2C2O4·2H2O、Na2B4O7·10H2O等，其結(jié)晶水的含量也應(yīng)與化學(xué)式相同。（2）純度要足夠高。一般要求其純度在99.9%以上。34（3）試劑性質(zhì)穩(wěn)定。加熱干燥時(shí)不揮發(fā)、不分解，稱量時(shí)不吸濕，不吸收空氣中的CO2，不被空氣中的O2氧化等。（4）摩爾質(zhì)量較大。可降低稱量誤差，確保配制溶液濃度的準(zhǔn)確度。35（二）標(biāo)準(zhǔn)溶液

用來(lái)和被測(cè)組分發(fā)生反應(yīng)所使用的已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液。在滴定分析中常用作滴定劑(titrant)。是滴定分析定量計(jì)算的依據(jù)。36標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制一、直接配制法二、間接配制法標(biāo)定法37

準(zhǔn)確稱取一定量的物質(zhì)，溶解后配成一定準(zhǔn)確體積的溶液，根據(jù)所稱試劑的質(zhì)量和所配溶液的體積，即可計(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。一、直接配制法38

又稱標(biāo)定法。有許多試劑由于不易提純和保存，或組成并不固定，都不能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，而要用標(biāo)定法。二、間接配制法標(biāo)定法39

可將其先配制成一種近似于所需濃度的溶液，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)或已知濃度的其它標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過滴定來(lái)確定它的準(zhǔn)確濃度，這一操作過程，稱為標(biāo)定。此配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法，稱為標(biāo)定法。標(biāo)定法標(biāo)定與40NaOH極易吸收空氣中的CO2和水分，因此稱得的質(zhì)量不能代表純凈NaOH的質(zhì)量；KMnO4和Na2S2O3等均不易提純，且見光易分解。NaOHKMnO4

Na2S2O3可以直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液?jiǎn)?？須用?biāo)定法配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液。要用標(biāo)定法41

(1)標(biāo)定時(shí)，應(yīng)平行測(cè)定(3~4)份，其滴定結(jié)果的相對(duì)偏差不得超過0.2%，然后取平均值計(jì)算濃度。

為了提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度，標(biāo)定時(shí)應(yīng)注意絕對(duì)偏差di

=xi

-x相對(duì)偏差

Rdi

=(di

/)×100%x42(2)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)的量不應(yīng)太少，不應(yīng)少于0.2g。滴定時(shí)消耗的溶液體積也不能太少，20mL~30mL。

使相對(duì)誤差不大于0.1%。p6843例:滴定的體積誤差VEaEr20.00mL0.02mL0.1%2.00mL0.02mL1%稱量誤差mEaEr0.2000g0.2mg0.1%0.0200g0.2mg1%滴定劑體積應(yīng)為(20～30)mL稱樣質(zhì)量應(yīng)大于0.2g44(3)配制和標(biāo)定溶液時(shí)所用的量器(如滴定管、移液管和容量瓶等)，必須進(jìn)行校正。

(4)標(biāo)定后的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)妥善保存。45對(duì)于一些不夠穩(wěn)定的溶液，如見光易分解的AgNO3、KMnO4等標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)貯于棕色瓶中并置于暗處；能吸收空氣中CO2并對(duì)玻璃有腐蝕作用的強(qiáng)堿溶液，最好裝在塑料瓶中。對(duì)不穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)溶液還要定期重新標(biāo)定。46

物質(zhì)的量濃度是指單位體積溶液中所含溶質(zhì)的物質(zhì)B的量。即:（三）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法1.物質(zhì)的量濃度（c，簡(jiǎn)稱濃度）47

例如，A物質(zhì)的溶液，其體積為VA（L），所含A物質(zhì)的物質(zhì)的量為nA（mol），則該溶液的物質(zhì)的量濃度為cA（mol/L）。即:常用的單位為mol/L（摩/升）。48國(guó)際單位制（SI）的基本單位（7個(gè)）：長(zhǎng)度(l)-米(m)

質(zhì)量(m)-千克（kg）時(shí)間(t)-秒(s)電流強(qiáng)度(i)-安培(A)熱力學(xué)溫度單位(T)-開爾文(K)物質(zhì)的量(n)-摩爾(mol)光強(qiáng)度單位(I)-坎德拉(cd)物理量符號(hào)為斜體,單位符號(hào)為正體49分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量:

n(mol、mmol)摩爾質(zhì)量:M(g·mol-1)物質(zhì)的量濃度:c(mol·L-1)質(zhì)量:m(g、mg)體積:V(L、mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù):w(%)質(zhì)量濃度:

(g·mL-1

、mg·mL-1)相對(duì)分子量:Mr相對(duì)原子量:Ar必須指明基本單元50c的SI單位為mol/m3，在分析化學(xué)中常用的單位為mol/L（摩/升）例如，A物質(zhì)的溶液，其體積為VA(L)，所含A物質(zhì)的物質(zhì)的量為nA(mol)，則該溶液的物質(zhì)的量濃度為cA(mol/L)。即:51

定義：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量所具有的質(zhì)量，稱為摩爾質(zhì)量。

在化學(xué)領(lǐng)域中，常用g/mol為單位。當(dāng)以g/mol為單位時(shí)，任何原子或分子的摩爾質(zhì)量，在數(shù)值上等于其相對(duì)原子量或分子量。摩爾質(zhì)量（M）52由A物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為MA（g/mol），則該溶液含A物質(zhì)的質(zhì)量（mA）為：53

滴定度也是標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的一種表示方法，不是法定單位。當(dāng)分析對(duì)象固定，如生產(chǎn)單位對(duì)某些組分的例行分析，為簡(jiǎn)化計(jì)算，常采用滴定度來(lái)表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度。2.滴定度（T）54

是指每毫升標(biāo)準(zhǔn)溶液中所含溶質(zhì)（或被測(cè)組分）的質(zhì)量（g/mL或mg/mL），以符號(hào)T

B/A表示,B

是標(biāo)準(zhǔn)溶液中溶質(zhì)的分子式，A是被測(cè)物質(zhì)的分子式。滴定度55eg：每mLH2SO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液恰能與0.04000gNaOH反應(yīng)，則H2SO4

的滴定度為：56TNaOH/HCl=0.003646g/mL的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鹽酸，用了22.00mL，則試樣中HCl的質(zhì)量為：57第二節(jié)滴定分析中的計(jì)算

在滴定分析中，可根據(jù)滴定反應(yīng)中滴定劑T和待測(cè)物質(zhì)A之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系來(lái)計(jì)算待測(cè)物質(zhì)A的含量。58

根據(jù)待測(cè)物質(zhì)A與滴定劑T之間的化學(xué)計(jì)量比進(jìn)行計(jì)算。設(shè)反應(yīng)待測(cè)物質(zhì)滴定劑產(chǎn)物59當(dāng)達(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)，tmol的T恰好與amol的A完全作用，故有反應(yīng)物物質(zhì)的量之比等于其系數(shù)比60

V的單位為L(zhǎng)或mL61V的單位為L(zhǎng)V的單位為mL62計(jì)算要點(diǎn)：反應(yīng)物物質(zhì)的量之比等于其系數(shù)比：化學(xué)計(jì)量關(guān)系的確定63利用物質(zhì)的量濃度和摩爾質(zhì)量的定義式代入上式進(jìn)行計(jì)算。如果物質(zhì)以固態(tài)存在如果物質(zhì)以溶液態(tài)存在64化學(xué)計(jì)量關(guān)系的確定例：用Na2B4O7·10H2O標(biāo)定HCl～

～其系數(shù)比：反應(yīng)物物質(zhì)的量之比:p75，例4-1165例：間接滴定法KMnO4

法測(cè)定Ca1Ca2+~1H2C2O45H2C2O4~

2KMnO4n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(KMnO4)66（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定、稀釋與增濃。計(jì)算示例67解：H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O例1，準(zhǔn)確吸取粗配的H2SO4

溶液25.00mL，以已知濃度為0.1004mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，消耗22.50mLNaOH溶液，求H2SO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定68例2現(xiàn)有HCl溶液(0.09760mol/L)4800mL，欲使其濃度為0.1000mol/L，問應(yīng)加入HCl溶液(0.5000mol/L)多少毫升？

溶液的稀釋或增濃解：設(shè)應(yīng)加入0.5000mol/L的HClVml，根據(jù)溶液增濃前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量相等69例3.配制100.0mL濃度為0.1000mol/L的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)稱