9.1 滴定分析法概论

第9章 滴定分析法-1.ppt(下载附件 4.83 MB)滴定分析：将一种已知准确浓度的试剂溶液，滴加到一定体积的被测物质的溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量关系定量完全反应为止，然后根据标准溶液的浓度和体积，计算出被测物质的含量。滴定管读数时一定估至小数点后第2位。至少量取20mL，以保证读数误差≤0.1%,[0.02/V ≤0.1%]

 标准溶液：已知准确浓度的试剂溶液。

滴定：将标准溶液通过滴定管滴加到待测组分溶液中的过程。

滴定反应：滴定时进行的化学反应。

例：HCl + NaOH = NaCl + H2O

化学计量点：当所加入的标准溶液与被测物质完全反应所处于的状态，以sp 进行表示(stoichiometric point)。

滴定终点：化学剂量点一般依指示剂颜色变化来确定，在滴定中指示剂颜色变化那一点，简称终点， 用ep 表示。

指示剂：分析中用于指示终点的试剂。

9.1.1  滴定分析法的分类

按化学反应类型分类:

9.1.2 滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式

1、按一定化学反应式进行,不发生副反应、反应定量、完全大于等于99.9%

2、反应迅速

3、具有合适的确定终点的方法

直 接 滴 定 法

能满足滴定分析3个要求的反应

返 滴 定 法

当反应较慢或被测物是固体时，可先加入过量的标准溶液，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的第一种标准溶液。

反应较慢

置 换 滴 定 法

先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的方法。

 

  

     间 接 滴 定 法                                                            

概念：不能与滴定剂直接反应的物质，有时可以通过另外的化学反应，以滴定法间接进行测定。

 9.1.3 标准溶液的配制和浓度表示方法

标准溶液: 具有准确浓度的溶液

   1. 直接配制：CaCO3、 KHC8H4O4、Na2C2O4

   2. 标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4

基准物质：用以直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质

    1.  组成与化学式相符( H2C2O4·2H2O、NaCl )；

    2.  试剂纯度 > 99.9%；

    3.  稳定( Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等)；

    4.  反应时按一定的化学计量关系进行，没有副反应。    

    5.  有较大的摩尔质量；

v有较大的摩尔质量:

如MA=300,  MB=150,

若同是一个质量,天平的误差为0.0002g，

[要求： 称量相对误差≤0.1%,称量的质量m≥0.2g] B的相对误差较大。

标准溶液的配制

直接法：两准得一准

1. 用分析天平称量基准物质；

2. 溶解；

3. 转移至容量瓶定容；

4. 计算出标准溶液的准确浓度。 

间接法（标定浓度）：

1.配制溶液

   配制成近似所需浓度的溶液。  

2.标定（standardization）

   浓度0.1 mol/L 左右，滴定剂消耗体积在 20～30mL 之间，由此数据可计算称取试样量的上限和下限。

或另一种已知浓度的标准溶液来准确测定滴定液浓度的操作过程。

3.计算浓度　由基准物的质量（或另一种已知浓度的标准溶液体积、浓度），计算确定之。

9.1.4 滴定分析中的基本计算

1、分析化学中常用的量和单位

2、标准溶液浓度的表示方法

物质的量的浓度

基本单元：可以是分子、原子、离子及其他粒子或这些粒子的某种特定组合。

通式

正确地选择基本单元

酸碱反应 ：以酸给出１个H＋或碱得到１个H＋的粒子或粒子的特定组合作为反应物的计量基本单元；

例如，H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O

氧化还原反应 ：以氧化剂得到１个电子或还原剂失去１个电子的粒子或粒子的特定组合作为反应物的化学计量基本单元； 

例如，2MnO4-+5C2O42-+16H+===Mn2++10CO2+8H2O

3、滴定度：按照反应式完全反应后,每ml标准溶液相当于被测物质的质量g。【或每mL标准溶液所含溶质的克数】。TA/B:g/ml， TB: g/ml

TFe2+/K2Cr2O7 = 0.005000 g/ml: 每ml K2Cr2O7可以滴定0.005000g Fe2+.

若V(K2Cr2O7)= 21.50 ml，则相当于Fe的质量为：

滴定度与物质的量浓度的转换: 以TFe2+/K2Cr2O7 = 0.005000 g/ml 为例：

例题：

求 0.1000 mol·L-1 NaOH 标准溶液对 H2C2O4 的滴定度。

解：NaOH 与 H2C2O4 的反应为：

            H2C2O4 + 2 NaOH ＝ Na2C2O4 + 2H2O

例：

有一KMnO4标准溶液，浓度为0.02010 mol·L-1，求其 TFe / KMnO4和TFe2O3 / KMnO4 。如果称取试样0.2718g，溶解后将溶液中的Fe3+还原成Fe2+，然后用KMnO4标准溶液滴定,用去26.30mL,求试样中Fe、Fe2O3的质量分数。

    解；  5Fe2+ + MnO4－+ 8H+  =  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

nFe =  (5/1) n KMnO4 

1Fe2O3→2Fe → nFe2O3= nFe/2

nFe2O3 =  (5/2) n KMnO4

相关计算

一、被测物与滴定剂之间物质的量的关系—即计量关系

    

滴定剂与被测物之间的反应式为：

         a A + b B                  c C + d D 

    当滴定到化学计量点时，a摩尔被测物A与b摩尔滴定剂B作用完全则：nA：nB=a：b 

1.若待测物A为液体，滴定剂B为液体，即液-液反应，则:

2.若待测物A为固体，滴定剂B为液体，即固-液反应，则:

（二）间接滴定与置换滴定（涉及到多个反应）

例:以 KBrO3 为基准物，测定 Na2S2O3 溶液浓度。 

    1. KBrO3 与过量的 KI 反应析出 I2 ：             

         BrO3- +  6 I-  + 6H+   = 3 I2   + Br-    +  3H2O

         n(BrO3-) = 1/3 n(I2)           

2. 用Na2S2O3 溶液滴定析出的 I2

             2 S2O32-  + I2    =  2 I-    +   S4O62- 

        n(I2 ) =  1/2 n(S2O32-)

      3. KBrO3 与  Na2S2O3之间物质的量的关系为：

       n(BrO3-) =  1/3 n(I2 ) =  1/6 n(S2O32-)

            (cV)S2O32- = 6(m/M)BrO3 -

二、被测物的质量分数的计算

式中ω为质量分数，ms为试样质量。