1、 1、滴定分析法、滴定分析法 : 用已知浓度已知浓度的标准溶液,滴定一定一定体积体积的待测溶液待测溶液,直到化学反应按化学反应按计量关系作用完计量关系作用完为止,然后根据标准溶液的体积和浓度计算待测物质的含量,这种靠滴定的方法,来实现待测物含量的分析,称为滴定分滴定分析法析法,该过程称为滴定滴定。2、基本概念及术语、基本概念及术语l 化学计量点化学计量点(stoichiometric point):当滴入的标准溶液的物质的量与待测定组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时,称之反应到达了化学计量点。l 滴定终点滴定终点(end point of the titration): 滴
2、定分析中,常加入一种指示剂,通过指示剂颜色的变化作为化学计量点到达的指示信号,停止滴定,这一点称滴定终点。l 滴定误差滴定误差 (end point error) 滴定终点与化学计量点不一致,所造成的误差。l 指示剂指示剂(indicator)l滴定分析法的特点:滴定分析法的特点:l1)用于常量组分的测定)用于常量组分的测定l2)仪器简单、操作简便)仪器简单、操作简便l3)快速准确)快速准确l4)应用广泛)应用广泛 l反应必须定量定量完成, 反应定量完成的程度要达到99.9% 以上; l 反应必须迅速迅速完成;对于速度较慢的反应能够采取加 热、使用催化剂等措施提高反应速度。l必须有适宜的指示剂
3、或其它简便可靠的方法确定终点。适宜的指示剂或其它简便可靠的方法确定终点。 1. 直接滴定法直接滴定法 2. 返滴定法返滴定法 3. 置换滴定法置换滴定法 4. 间接滴定法间接滴定法n例如例如:固体CaCO3的测定,可先加入一定量的过量盐酸标准溶液,加热使试样完全溶解,冷却以后,再用NaOH标准液返滴定剩余的HCl量。n CaCO3+2HCl(过量) CaCl2+CO2 +H2On HCl(剩余) + NaOH NaCl + H2O VnVMmcBBBB式中: mB物质B的质量,g; MB 物质B摩尔质量, g/mol ; V溶液的体积,单位为L,物质量浓度单位为 mol/L ;1、每、每mL标
4、准溶液标准溶液所含溶质的克数;溶质的克数; 表示为:T溶质 ,单位(g/mL)如:THCl = 0.003646g/mL 表示1mL HCl溶液有0.003646g HCl 2、每ml标准溶液A相当于被测物质被测物质B的克数的克数, 表示为:TA/B ,如:THCl/NaOH = 0.004000 g/mL 1mL HCl恰能与0.004000g NaOH完全作用。例如:欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7 溶液1升时,首先在分析天平上精确称取2.9420 克K2Cr2O7 置于烧杯中,加入适量水溶解后,定量转移到1000mL容量瓶中,再定容即得。 基准试剂应该符合下列条件:1)试剂
5、组成和化学式完全相符2)试剂的纯度一般应在99.9%以上,且稳定, 不发生副反应。3)试剂最好有较大的摩尔质量,可减少称量误差。4) 在空气中稳定。例如加热干燥时不分解,称量时不吸 湿,不吸收空气中的CO2,不被空气氧化等。 常用的基准物有:常用的基准物有: K K2 2CrCr2 2O O7 7; Na; Na2 2C C2 2O O4 4; H; H2 2C C2 2O O4 4.2H.2H2 2O O; Na Na2 2B B4 4O O7 7.10H.10H2 2O O;CaCOCaCO3 3;NaClNaCl;NaNa2 2COCO3 3一般试剂等级及标志级别 中文名称 英文名称 标
6、签颜色 主要用途一级 优级纯 GR 绿 精密分析实验二级 分析纯 AR 红 一般分析实验三级 化学纯 CP 蓝 一般化学实验生物化 生化试剂 BR 咖啡色 生物化学及学试剂 生物染色剂 (染色剂:玫红色) 医用化学实验二、二、 间接配制法间接配制法(标定法标定法 ) 间接配制(步骤):间接配制(步骤):1 1、配制溶液、配制溶液配制成近似所需浓度的溶液。配制成近似所需浓度的溶液。 2 2、标定、标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。3 3、确定浓度、确定浓度由基准物质量(或体积、浓度),计算确定之。由基准物质量(或体积、浓度),计算确定之。间
7、接配制:间接配制:NaOHNaOH、HClHCl、EDTAEDTA、KMnOKMnO4 4、I I3 3- - 1、一般要求应平行做、一般要求应平行做34次,至少平行做次,至少平行做2-3,相对偏,相对偏 差要求不大于差要求不大于0.2。2、为了减小测量误差,称取基准物质的量不应太少;滴为了减小测量误差,称取基准物质的量不应太少;滴 定时消耗标准溶液的体积也不应太小。定时消耗标准溶液的体积也不应太小。3、配制和标定溶液时用的量器配制和标定溶液时用的量器(如滴定管、移液管和容量如滴定管、移液管和容量 瓶等瓶等),必要时需进行校正。,必要时需进行校正。4、标定后的标准溶液应妥善保存。、标定后的标准
8、溶液应妥善保存。第四节第四节 滴定分析的计算滴定分析的计算 aA + bB(滴定剂(滴定剂) = cC + dD nA : nB = a:b nA = nBa/b cA VA = cB VBa/b mA = (a/b) cB VBMA二、滴定分析法有关计算二、滴定分析法有关计算(一一) 标准溶液的配制标准溶液的配制(直接法直接法)、稀释与增浓、稀释与增浓例例1 已知浓盐酸的密度为已知浓盐酸的密度为1.19 g/ml 其中其中HCl含量约含量约为为37%。计算(。计算(1)每升浓盐酸中所含)每升浓盐酸中所含HCl的物质的量浓的物质的量浓度;(度;(2)欲配制浓度为)欲配制浓度为0.10 mol/
9、L 的稀盐酸的稀盐酸 500ml,需,需量取上述浓盐酸多少毫升?量取上述浓盐酸多少毫升?解:解:(1) n HCl = (m /M ) HCl = 1.191.010000.37/36.46 = 12 mol c HCl = nHCl /V HCl = (m / M) HCl / V HCl =(1.1910000.37/36.46)/1.0 = 12 mol/L (2) (c V )HCl = (c V )HCl 得:得: VHCl = (c V) HCl/ cHCl = 0.10500/12 = 4.2 ml 例例2 在稀硫酸溶液中,用在稀硫酸溶液中,用0.02012mol/LKMnO4溶
10、液滴定溶液滴定某草酸钠溶液,如欲两者消耗的体积相等,则草酸钠溶液某草酸钠溶液,如欲两者消耗的体积相等,则草酸钠溶液的浓度为多少?若需配制该溶液的浓度为多少?若需配制该溶液100.0ml,应称取草酸钠,应称取草酸钠多少克?多少克?解:解: 5C2O42- + 2MnO4- +16H+ = 10CO2 +2Mn2+ +8H2O nNa2C2O4 = (5/2)nKMnO4 (cV)Na2C2O4 = (5/2)(cV)KMnO4根据题意,根据题意, VNa2C2O4 = VKMnO4 ,则,则 cNa2C2O4 = (5/2)cKMnO4 = 2.50.02012 = 0.05030 mol/L
11、mNa2C2O4 = (cVM)Na2C2O4 = 0.05030100.0134.00/1000 = 0.6740(二二) 标定溶液浓度的有关计算标定溶液浓度的有关计算例例4 要求在标定时用去要求在标定时用去0.20mol/LNaOH溶液溶液20-25ml,问应称取基准试剂邻苯二甲酸氯钾(问应称取基准试剂邻苯二甲酸氯钾(KHP)多少克?如)多少克?如果改用二水草酸作基准物质,又应称取多少?果改用二水草酸作基准物质,又应称取多少? 解:解: nKHP = nNaOH nH2C2O42H2O = (1/2)nNaOH 由此可计算得:由此可计算得:需需KHP称量范围为:称量范围为: 0.80-1.
12、0g,需二水草酸称量范围为:需二水草酸称量范围为:0.26-0.32g。例例5:设:设HCl标准溶液的浓度为标准溶液的浓度为0.1919mol/L,试计算此标,试计算此标准溶液的滴定度为多少?准溶液的滴定度为多少? 解:解:THCl=0.191936.46/1000=0.006997 g/ml例例6 试计算试计算0.02000mol/L K2Cr2O7溶液对溶液对Fe和和Fe2O3的滴的滴 定度。定度。 解:解: Cr2O72- + 6Fe2+ +14 H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ +7H2O T K2Cr2O7/Fe = cK2Cr2O7MFe6/1000 = 0.006702 g/
13、ml同理可得:同理可得: T K2Cr2O7/Fe2O3 = cK2Cr2O7MFe2O33/ 1000 = 0.009581 g/ml 基本公式基本公式 mA = (a/b) cBVBMA WA = mA/ ms 例例7 K2Cr2O4标准溶液的标准溶液的TK2Cr2O7/Fe= 0.01117 g/ml。测定。测定0.5000g含铁试样时,用去该标准溶液含铁试样时,用去该标准溶液24.64ml。计算。计算TK2Cr2O7/Fe2O3和试样中和试样中Fe2O3的质量分数。的质量分数。 解:解:TK2Cr2O7/Fe2O3 = TK2Cr2O7/FeMFe2O3 / 2MFe =0.01117
14、159.69/2*55.85=0.01597 g/ml WFe2O3 = mFe2O3 / ms =0.0159724.64/0.5000=0.7870 例、在500.00mlTHNO3为0.006302g/ml的硝酸溶液中,含多少克硝酸?此硝酸溶液的物质的量浓度为多少?对CaO、CaCO3的滴定度各为多少?解解:(1) 在在500.00mLHNO3溶液中含有溶液中含有HNO3的量为:的量为: W = 0.006302g/mL500.00mL=3.151g (2) 故此溶液的浓度为:故此溶液的浓度为: CHNO3=(0.006302g/mL1000mL/L)/ 63.02g/mol =0.1000mol/L (3) 对对CaO的滴定度为的滴定度为 2HNO3+CaO=H2O+Ca(NO3)2 (4)同理可得对)同理可得对CaCO3的滴定度为:的滴定度为: THNO3/CaCO3 = MCaCO3CHNO3(1/1000)1/2 = 100.090.1000(1/1000)1/2 = 0.005004 g/mLCHNO3(1/1000mL/L) = (THNO3/CaO2) / MCaO THNO3/CaO= MCaOCHNO3(1/1000)1/2 =56.08g/mol0.1000mol/L(1/1000mL/L)1/2 =0.002804 g/mL