《定量分析化学概论1.4滴定分析概述.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《定量分析化学概论1.4滴定分析概述.ppt（50页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、2023/11/13,1.4 滴定分析法概述,1.4.1 滴定分析法的特点定义：将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液），滴加到被测物质的溶液中，或者是将被测物质的溶液滴加到标准溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。这样的方法称为滴定分析法。,2023/11/13,滴定分析中的常用名词：滴定剂、滴定、化学计量点、滴定终点、终点误差方法特点：常用于测定常量组分，有时也可以用于测定微量组分。准确度较好，与重量分析比较，滴定分析简便、快速，可用于测定很多元素，且有足够的准确度。,2023/11/13,1.4.2 滴定分析对化学反应的
2、要求 和滴定方式,直接滴定,1.对化学反应的要求(1)反应必须有确定的化学计量关系;反应式(2)反应必须定量进行(99.9%以上);(3)必须具有较快的反应速度(或可加热、催化剂);(4)有适当简便的方法确定终点(指示剂)。,2023/11/13,2012 真题,2023/11/13,2.滴定方式（1）直接滴定 凡能满足上述要求的反应，都可用直接滴定法即用标准溶液直接滴定待测物质。直接滴定法是滴定分析中最常用和最基本的滴定方法。,2023/11/13,（2）置换滴定：当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时，可先用适当试剂与待测组分反应，使其定量地置换为另一种物质，再用标准溶液滴
3、定这种物质，这种滴定方式称为置换滴定法。用K2Cr2O7标定Na2S2O3(+KI),2023/11/13,Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-,2023/11/13,Al3+EDTA(过量),CaCO3+HCl(过量),（3）返滴定法 当试液中待测物质与滴定剂反应很慢，或者用滴定剂直接滴定固体试样时，反应不能立即完成，此时可先准确加入过量标准溶液，使与试液中的待测物质或固体物质进行反应，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。,2023/11/13,（4）间接滴定法 不能与滴定剂直接起反应的物质，有时可以通过另外
4、的化学反应，以滴定法间接进行测定。,2023/11/13,Ca2+C2O42-CaC2O4(s)H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2(g)+8H2O,2023/11/13,基准物质和标准溶液,基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质(1)组成与化学式相符(H2C2O42H2O、NaCl);(2)纯度99.9%;(3)性质稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4、K2Cr2O7)(4)试剂参加滴定反应时，按反应式定量进行，没有副反应。,2023/11/13,1.7.2 标准溶液(standard solution)已知准确浓度的试剂溶液 1.直接配制：
5、K2Cr2O7、KBrO3、NaCl、Ca2+、Zn2+标准溶液2.标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-、Na2S2O3、AgNO3溶液,2023/11/13,1.4 滴定分析中的计算,分析化学中常用的量和单位物质的量 n(mol、mmol)摩尔质量M(gmol-1)物质的量浓度c(molL-1)质量m(g、mg)，体积V(L、mL)质量分数w(%),质量浓度(gmL-1、mgmL-1)相对分子量Mr、相对原子量Ar,必须指明基本单元 P19,2023/11/13,1.标准溶液浓度的表示方法,物质的量浓度：单位体积溶液中所含溶质B的物质的量(molL-1)。由于溶质的物质
6、的量的数值取决于基本单元的选择，因此，表示物质的量浓度时，必须指明基本单元。基本单元的选择，一般以化学反应的计量关系为基础。,2023/11/13,2.滴定剂与被滴物质之间的计量关系,设滴定剂T与被滴物质B有下列反应：t T+b B=c C+d D被滴物质的物质的量nB与滴定剂的物质的量nT之间的关系，可以通过两种方式求得。,2023/11/13,（1）根据滴定反应中滴定剂与被滴物质的化学计量数比求出；（2）根据等物质的量规则计算。滴定剂T与被滴物质B的化学计量数比t/b 或b/t,2023/11/13,例：,2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O6Fe2+Cr
7、2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O,2023/11/13,等 物 质 的 量 规 则,ZT和ZB分别为T物质和B物质在反应中的得失质子数或得失电子数。,2023/11/13,2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O,2023/11/13,置换滴定中的计量关系,例题 以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标定Na2S2O3溶液的浓度，采用两种方法确定基准物与Na2S2O3的计量关系解:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-=2I-+S4
8、O62-,2023/11/13,计量数比法：,等物质的量规则：,2023/11/13,间接滴定中的计量关系,以高锰酸钾标液间接法测定Ca2+，Ca2+先被沉淀为CaC2O4，过滤洗涤后将纯净的沉淀溶解，以高锰酸钾滴定。写出KMnO4与Ca2+的计量关系。解：Ca2+C2O42-CaC2O4(s)H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2(g)+8H2O计量关系1Ca2+1H2C2O4；5H2C2O42KMnO45 Ca2+2KMnO4,2023/11/13,计量数比法：,等物质的量规则：,2023/11/13,标准溶液浓度的计算,1.直接配制法：设基准物质B的摩尔质
9、量为MB(gmol-1)，称取质量为mB(g)，配制成体积为VB(L)的标准溶液，其浓度为：,2023/11/13,V用mL为单位，则,2023/11/13,2.标定法：（1）以标准溶液标定：设以浓度为CT(molL-1)的标准溶液滴定体积为VB(mL)的物质B的溶液，在化学计量点时消耗滴定剂的体积为VT(mL)，则溶液的浓度为：,t T+b B=c C+d D,2023/11/13,（2）以基准物质标定：设称取基准物质的质量为mT(g)，其摩尔质量为MT，计量点消耗物质B溶液的体积为VB(L)，则计算公式为：,2023/11/13,滴定时，V用mL为单位，则,2023/11/13,1.8.4
10、 待测组分含量的计算,设：试样的质量为ms(g)，测得其中待侧组分B的质量为mB(g)，标准溶液的浓度为CT，终点时消耗的体积为VT(L)，则待测组分在试样中的质量mB和质量分数wB为：,2023/11/13,2023/11/13,滴定分析计算,1.写出滴定反应和与待测物有关的反应方程式。2.找出已知物和待测物的关系3.写出计算式,2023/11/13,滴定分析计算示例,例题1 准确称取基准K2Cr2O71.471g，溶解后定量转移至250.0mL容量瓶中定容，问此K2Cr2O7溶液的浓度为多少？,解：根据公式,2023/11/13,例2 欲配制0.1000molL-1的Na2CO3标准溶液5
11、00mL，问应称取基准Na2CO3多少克？解:同样根据公式,mB=CBVBMB,2023/11/13,例3 有0.1035molL-1的NaOH标准溶液500mL，欲使其浓度恰好为0.1000molL-1,问应加水多少毫升？,解：根据稀释规则，稀释前后溶质的物质的量相等 设应加水的体积为V(mL),0.1035500=(500+V)0.1000,2023/11/13,例 为标定HCl溶液，称取硼砂0.4710g，用HCl溶液滴定至化学计量点，消耗24.20mL，求HCl溶液的浓度。,Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO4+2NaCl1 Na2B4O7 2HCl 2m(Na2B4O71
12、0H2O)/M(Na2B4O710H2O)=CHClVHCl/1000,2023/11/13,解:反应式为Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO4+2NaCl,计量关系为:n(HCl)=2n(Na2B4O710H2O),2023/11/13,例 称取铁矿石试样 0.5006g，使全部铁还原成亚铁离子,用0.01500molL-1K2Cr2O7标液滴定至化学计量点，用去K2Cr2O7标液33.45mL，求试样中Fe和Fe2O3的质量分数各为多少?,6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O1Cr2O72-6Fe2+3Fe2O36CCr2O72-VCr2O72-=nF
13、e,2023/11/13,6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O,解：,（1）以Fe计算时的计量关系和计算公式,2023/11/13,以Fe2O3计算时的计量关系和计算公式,计量关系:n(Fe2O3)=n(Fe);n(Fe2O3)=3n(K2Cr2O7),计算公式：,2023/11/13,例题6 称取含铝试样 0.2000g,溶解后加入0.02082molL-1 EDTA标液30.00mL，控制条件使Al3+与EDTA络合完全。然后以0.02012molL-1Zn2+标液返滴定，消耗Zn2+溶液7.20mL，计算试样中Al2O3的质量分数。,2023/11/13,反应
14、式:Al3+H2Y2-=AlY-+2H+Zn2+H2Y2-=ZnY2-+2H+,计量关系:n(Zn2+)=n(EDTA)n(Al2O3)=n(EDTA),与Al3+反应后剩余的EDTA的物质的量,nEDTA=(0.0208230.00-0.02012 7.20)10-3,2023/11/13,Al2O3的质量分数,2023/11/13,例题 若滴定时消耗0.2 molL-1NaOH溶液2530mL。问应称取基准试剂邻苯二甲酸氢钾多少克？如果改用H2C2O42H2O基准物质，又应称取多少克？解：邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量=203.2,（1）以邻苯二甲酸氢钾为基准物质,（2）以H2C2O42H2O为
15、基准物质,2023/11/13,2023/11/13,例题 欲配Na2C2O4溶液用于在酸性介质中标定0.02 molL-1的KMnO4溶液，若要使标定时两种溶液消耗的体积相近。问应配制多大浓度的Na2C2O4溶液？配制100mL这种溶液应称取Na2C2O4多少克？解：计量关系：,2MnO4-+5C2O4 2-+16H+=2Mn2+10CO2+8H2O,2023/11/13,例题0.2500g不纯CaCO3试样中不含干扰测定的组分。加入25.00ml0.2600 molL-1HCl溶解,煮沸除去CO2,用0.2450 molL-1NaOH溶液返滴定过量酸，消耗6.50mL，计算试样中CaCO3
16、的质量分数。解：化学计量关系,2023/11/13,例题已知在酸性溶液中，Fe2+与KMnO4反应时，1.00mL KMnO4溶液相当于0.1117gFe，而1.00mL KHC2O4H2C2O4溶液在酸性介质中恰好与0.20mL上述KMnO4溶液完全反应。问需要多少毫升0.2000 molL-1NaOH溶液才能与上述1.00mLKHC2O4H2C2O4溶液完全中和。,2023/11/13,MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O 1KMnO4 5 Fe c(KMnO4)V(KMnO4)/1000=1/5m(Fe)/M(Fe)c(KMnO4)1/1000=1/50.1117/55.845,2023/11/13,c(KMnO4)=0.4000mol.L-1KMnO4 5 KHC2O4H2C2O4,3NaOHKHC2O4H2C2O4,2023/11/13,滴定度：P20,
