1、 第一章第一章 定量分析化学概论定量分析化学概论滴定管滴定管滴定剂滴定剂 被滴定溶液被滴定溶液 2.1 2.1 滴定分析的基本概念滴定分析的基本概念标准溶液标准溶液(滴定剂滴定剂)：化学计量点化学计量点(Stoichiometric Point)：滴定剂与待滴定剂与待测溶液按化学计量关系反应完全那一点（理论）测溶液按化学计量关系反应完全那一点（理论）终点误差（终点误差（EtEt）：）：滴定终点与化学计量点不滴定终点与化学计量点不 同造成的误差，同造成的误差，0.10.1 0.2滴定终点滴定终点(End Point)：滴定分析中指示剂发滴定分析中指示剂发 生颜色改变的那一点（实际）。生颜色改变的
2、那一点（实际）。终点误差终点误差 影响终点误差的因素：影响终点误差的因素：1,终点与化学计量点的差终点与化学计量点的差 2,反应的完全程度反应的完全程度(转化率转化率)滴定分析的终点误差一般可控制滴定分析的终点误差一般可控制0.1%0.2%特点：特点：简便、快速，适于常量组分的常量分析简便、快速，适于常量组分的常量分析 准确度高（相对误差小）：准确度高（相对误差小）：0.1 0.2 应用广泛。应用广泛。方法：方法：1 1）酸碱滴定，沉淀滴定，）酸碱滴定，沉淀滴定，氧化氧化-还原滴定还原滴定 配位滴定配位滴定 2 2）非水滴定法：水以外的有机溶剂中进行。）非水滴定法：水以外的有机溶剂中进行。2.
3、3 滴定分析对反应的要求和滴定方式滴定分析对反应的要求和滴定方式1.反应按一定的化学计量关系进行；反应按一定的化学计量关系进行；2.滴定反应的完全程度高滴定反应的完全程度高(99.9%以上以上);3.滴定反应速度要快滴定反应速度要快(或可加热、催化剂或可加热、催化剂);4.必须有适当的方法确定终点必须有适当的方法确定终点(指示剂指示剂)。2.3.1 滴定分析对反应的要求滴定分析对反应的要求1.直接滴定法：滴定剂与被测物反应完全满直接滴定法：滴定剂与被测物反应完全满 2.足以上四点要求；足以上四点要求；3.HCl+NaOH=NaCl+H2O4.K2Cr2O7 +6Fe2+14H+=Cr3+6Fe
4、3+7H2O2.3.2 2.3.2 滴定的主要方式滴定的主要方式最重要、最基本的滴定方式最重要、最基本的滴定方式2.返滴定法（回滴法）返滴定法（回滴法）先准确加入先准确加入一定量过量一定量过量标准溶液，使与试液中的待测标准溶液，使与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法。CaCO3+HCl(过量过量)NaOHNH3 +HCl NaOH例例2.1：Al3+一定过量一定过量EDTA标液标液 剩余剩余EDTAEDTA Zn2+标液标液返滴定返滴定 先用适当试剂与
5、待测物质反应，定量置换先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质出另一种物质，再用标准溶液去滴定该物质的，再用标准溶液去滴定该物质的方法。方法。适用：无明确定量关系的反应适用：无明确定量关系的反应3.3.置换滴定法置换滴定法淀粉指示剂淀粉指示剂例例2.3：Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42无定量关系无定量关系K2Cr2O7+过量过量KI 定量生成定量生成 I2Na2S2O3标液标液深蓝色消失深蓝色消失Cr2O72-+6I-+14H+=I2+2S2O32-=2I-+S4O62-Cr2O72-3I2 6S2O32-2Cr3+3I2+7H2O4.4.间接滴定法间接滴定法通过
6、另外的化学反应，以滴定法定量进行。通过另外的化学反应，以滴定法定量进行。适用：不能与滴定剂起化学反应的物质适用：不能与滴定剂起化学反应的物质1.直接滴定法：直接滴定法：2.返滴定法（回滴法）返滴定法（回滴法）3.3.置换滴定法置换滴定法4.4.间接滴定法间接滴定法滴定方法滴定方法5.其它滴定方法其它滴定方法1.物质的量浓度物质的量浓度:单位体积溶液所含物质的量。单位体积溶液所含物质的量。)/()/(LmmolLmolVMmVncBBBBBB或2.4 2.4 标准溶液标准溶液标准溶液：浓度标准溶液：浓度准确、已知准确、已知的溶液。的溶液。）或（mmolmolMmnBBB)(T(B/T)指每毫升滴
7、定剂溶液相当于待测物的质量指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量 （T指标液，指标液，B指待测物）指待测物）工农业生产中广泛应用工农业生产中广泛应用）或（mLmgmLg/)/(THCl/NaOH=0.003001 g/mL表示每消耗表示每消耗1 mL NaOH 标液可与标液可与0.003001 g HCl完完全反应全反应例例2.5：计算计算c(KMnO4)=0.02010 mol/L的的 KMnO4溶液对溶液对Fe 的滴定度。的滴定度。解解：KMnO4+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2OT(Fe/KMnO4)=m(Fe)/V(KMnO4)m(Fe)=5c(KMnO4)V(KMnO4)M
8、(Fe)基准物质：基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的物质。能用于直接配制或标定标准溶液的物质。1.组成与化学式相符组成与化学式相符(H2C2O42H2O、NaCl);2.纯度纯度99.9%;3.稳定性高稳定性高(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）；等）；4.摩尔质量大。摩尔质量大。2.标准溶液的配制标准溶液的配制l直接配制法：直接配制法：例如：例如：K2Cr2O7、KBrO3、AgNO3、NaCl 等等基准物质基准物质 称量称量 溶解溶解 定量转移至容量瓶定量转移至容量瓶 稀释至刻度稀释至刻度 根据称量的质量和体积计算根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度标准溶液的准确浓度
9、配制过程配制过程实验室常用试剂分类实验室常用试剂分类级别级别 1级级 2级级 3级级 生化试剂生化试剂中文名中文名 优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯英文标志英文标志 GR AR CP BR标签颜色标签颜色 绿绿 红红 蓝蓝 咖啡色咖啡色用途用途 精密分析精密分析 一般分析一般分析 一般化学实验一般化学实验 生化实验生化实验标准试剂，标准试剂，高纯试剂，高纯试剂，专用试剂专用试剂第一基准物质 痕量组分分析仪器分析2.2.间接配制法：间接配制法：如：如：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2标定：先大致配制成接近所需浓度的溶液，再用基准物
10、标定：先大致配制成接近所需浓度的溶液，再用基准物 质或另一标准溶液来确定它的准确浓度的过程质或另一标准溶液来确定它的准确浓度的过程l标定法：利用基准物质确定溶液准确浓度标定法：利用基准物质确定溶液准确浓度2HCl+Na2B4O710H2O=4H3BO3+2NaCl+5H2O注：基准物质的处理！注：基准物质的处理！平行测定三次，相对平均偏差平行测定三次，相对平均偏差 0.2%l比较法：用一种已知浓度的标液来确定另一比较法：用一种已知浓度的标液来确定另一 种溶液的浓度方法。种溶液的浓度方法。比较滴定：准确吸取一定量的待标定溶液，用已知比较滴定：准确吸取一定量的待标定溶液，用已知 准确浓度的另一种溶
11、液滴定，反之也可准确浓度的另一种溶液滴定，反之也可.根据两种溶液所消耗的体积及其中一种标根据两种溶液所消耗的体积及其中一种标 准溶液的体积，就可以求出另一种溶液的准溶液的体积，就可以求出另一种溶液的 体积。体积。2.5 滴定分析计算滴定分析计算分析化学中常用的量和单位分析化学中常用的量和单位物质的量物质的量 n(mol、mmol)摩尔质量摩尔质量M(gmol-1)物质的量浓度物质的量浓度c(molL-1)质量质量m(g、mg)，体积体积V(L、mL)质量分数质量分数w(%),质量浓度质量浓度 (gmL-1、mgmL-1)相对分子量相对分子量Mr、相对原子量、相对原子量Ar必须指明必须指明基本单
12、元基本单元158.03 g KMnO4 中含中含n(KMnO4)=1mol,含含n（1/5 KMnO4）=5 mol M(KMnO4)=5 M(1/5KMnO4)c(KMnO4)=0.02 mol/L,则此溶液中则此溶液中 c(1/5 KMnO4)=0.1 moll摩尔质量：摩尔质量：kg/mol,g/molMB=mB/nB2.5.1 2.5.1 滴定分析计算依据滴定分析计算依据 PTBnntbl化学计量数比规则化学计量数比规则 无论那类滴定反应，不论什么物质，若一律无论那类滴定反应，不论什么物质，若一律以参与反应的分子、原子、或离子作基本单元，以参与反应的分子、原子、或离子作基本单元，则达到
13、化学计量点时，各反应物的物质的量之比则达到化学计量点时，各反应物的物质的量之比等于滴定反应方程式中化学计量数之比。等于滴定反应方程式中化学计量数之比。2HCl+Na2B4O710H2O=4H3BO3+2NaCl+5H2O用硼砂标定用硼砂标定HCl,计算计算c(HCl)()10()10(2)()10(2)(274227422742HClVOHOBNaMOHOBNamHClVOHOBNanHClc直接滴定法直接滴定法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2HCl+NaOH=NaCl+H2O21113tbnnHClCaCO12112ttnnNaOHHCl31112()()()()CaCObt
14、nc HClV HClc NaOHV NaOHtt返滴定法返滴定法11112212()()()()Bbtnc TV Tc TV Tttt1T1+bB=cC+dD t11T1+t2 T2=eE+fFP37例例1.5 配配0.01000 molL-1 K2Cr2O7标准溶液标准溶液250.0 mL,求求m=?解解 m(K2Cr2O7)=nM=cVM =0.010000.2500294.2=0.7354(g)通常仅需要溶液浓度为通常仅需要溶液浓度为0.01 molL-1左右左右,做法是做法是:准确称量准确称量0.74g(10%)K2Cr2O7基准物质基准物质,于容量于容量瓶中定容瓶中定容,再计算出其
15、准确浓度：再计算出其准确浓度：2.6.2 227227227227(K CrO)(K CrO)(K CrO)(K CrO)mcMV 例例1.6：精密称取：精密称取CaO试样试样0.06000 g，以，以HCl标准溶液滴标准溶液滴定之，已知定之，已知TCaO/HCl=0.005600 g/mL，消耗，消耗HCl 10 mL，求求CaO的百分含量？的百分含量？CaO%.0005610006000100%9333%解：解：例例1.7 有一有一KMnO4溶液，溶液，c(KMnO4)=0.02010 mol/L,求其在求其在测定测定Fe2O3含量时对含量时对Fe及及Fe2O3的滴定度。如果一试样质量的滴
16、定度。如果一试样质量为为0.2718 g，在测定过程中用去，在测定过程中用去KMnO4溶液溶液26.30 ml，求此，求此试样中的试样中的w(Fe2O3).MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2On(Fe2+)=5n(MnO4-)m(Fe2+)=5c(MnO4-)V(MnO4-)M(Fe2+)T(Fe/KMnO4)=5c(MnO4-)M(Fe2+)0.001L/ml =0.005613 g/mL解：解：n(Fe2O3)=5/2n(MnO4-)T(Fe2O3/KMnO4)=5/2c(MnO4-)M(Fe2O3)0.001L/ml =0.008025 g/mLw(Fe2O3)=m(Fe2O3)/m=T(Fe2O3/KMnO4)V(KMnO4)/m=77.65%祝同学们学习愉快
