212滴定分析法的基本條件和方法

1、第四章 滴定分析法概述教學(xué)目標(biāo)31. 滴定分析反應(yīng)的條件（1）反應(yīng)定量、無(wú)副反應(yīng)無(wú)副反應(yīng)（2）反應(yīng)進(jìn)行完全（3）反應(yīng)速率快（4）能用比較簡(jiǎn)便的方法確定滴定終點(diǎn) 有確定的計(jì)量關(guān)系（定量計(jì)算基礎(chǔ)）反應(yīng)的完全程度達(dá)99.9%以上2.1.2 滴定分析的基本條件及滴定分析的方法42. 滴定方式（1）直接滴定法：滿足以上四要求 如:強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿： NaOH滴定HCl （2）間接滴定法：不滿足直接滴定的要求擴(kuò)展了滴定擴(kuò)展了滴定的應(yīng)用范圍的應(yīng)用范圍53. 滴定分析法的分類 按照所利用的按照所利用的化學(xué)反應(yīng)類型化學(xué)反應(yīng)類型不同，可分為下列四種不同，可分為下列四種:（1） 酸堿滴定法：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)酸堿滴定

2、法：以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ) 酸滴定堿酸滴定堿B- ： H+B- = HB（2）沉淀滴定法）沉淀滴定法: 以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ) 銀量法：銀量法： Ag+ Cl- = AgCl (白白 )（3）配位滴定法：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)）配位滴定法：以配位反應(yīng)為基礎(chǔ) EDTA滴定法：滴定法： M + Y = MY（4）氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)）氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ) KMnO4法：法：MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp)Stoichiometric poin

3、t滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)(ep)End point 終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差(Et ) 一、一、 方法介紹方法介紹被滴定溶液被滴定溶液6滴定管滴定管 9標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度準(zhǔn)確已知的溶液：濃度準(zhǔn)確已知的溶液基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液 的物質(zhì)的物質(zhì)滴定分析中指示劑發(fā)生顏色改滴定分析中指示劑發(fā)生顏色改 變的那一點(diǎn)變的那一點(diǎn)（實(shí)際實(shí)際）滴定劑與待測(cè)溶液按化學(xué)計(jì)滴定劑與待測(cè)溶液按化學(xué)計(jì) 量關(guān)系反應(yīng)完全的那一點(diǎn)量關(guān)系反應(yīng)完全的那一點(diǎn)（理論理論）：滴定終點(diǎn)（實(shí)測(cè)值）與化學(xué)計(jì)量滴定終點(diǎn)（實(shí)測(cè)值）與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（理論值）不同引起測(cè)定結(jié)果的誤差。點(diǎn)（理論值）不同引起測(cè)定結(jié)果的誤

4、差。一、滴定分析的特點(diǎn)及主要方法一、滴定分析的特點(diǎn)及主要方法n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 簡(jiǎn)便、快速，適于常量分析簡(jiǎn)便、快速，適于常量分析 準(zhǔn)確度高準(zhǔn)確度高 應(yīng)用廣泛應(yīng)用廣泛n方法：方法： 1 1）酸堿滴定、沉淀滴定、氧化）酸堿滴定、沉淀滴定、氧化- -還原滴定、還原滴定、 絡(luò)合滴定絡(luò)合滴定 2 2）非水滴定法：水以外的有機(jī)溶劑中進(jìn)行）非水滴定法：水以外的有機(jī)溶劑中進(jìn)行間接滴定：間接滴定：Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4置換滴定：用置換滴定：用K2Cr2O7標(biāo)定標(biāo)定Na2S2O3(+KI)直接直接滴定滴定1. 按一定的反應(yīng)式定量進(jìn)行按一定的反應(yīng)式定量進(jìn)行(99.9%以上以上); 2. 快快(或可加

5、熱、催化劑或可加熱、催化劑); 3. 有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點(diǎn)(指示劑指示劑)。Zn2+NaOHKMnO4返滴定返滴定: Al+EDTA(過(guò)量過(guò)量)、 CaCO3+HCl(過(guò)量過(guò)量) 先用適當(dāng)試劑與待測(cè)物質(zhì)反應(yīng)，定量置先用適當(dāng)試劑與待測(cè)物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出另一種物質(zhì)換出另一種物質(zhì) ，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)的方法物質(zhì)的方法Na2S2O3+K2Cr2O7 S4O62-+SO42- 無(wú)定量關(guān)系無(wú)定量關(guān)系 K2Cr2O7 +過(guò)量過(guò)量KI 定量生成定量生成 I2 Na2S2O3標(biāo)液標(biāo)液 淀粉指示劑淀粉指示劑 深藍(lán)色消失深藍(lán)色消失例例1：Al3+ +定過(guò)量定過(guò)量ED

6、TA標(biāo)液標(biāo)液 剩余剩余EDTA ZnEDTA Zn2+2+標(biāo)液，標(biāo)液，EBTEBT 返滴定返滴定 例例2 2：固體：固體CaCO3 + CaCO3 + 定過(guò)量定過(guò)量HClHCl標(biāo)液標(biāo)液 剩余剩余HClHCl標(biāo)液標(biāo)液 NaOHNaOH標(biāo)液標(biāo)液 返滴定返滴定 先準(zhǔn)確加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中先準(zhǔn)確加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測(cè)物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)的待測(cè)物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng)，待反應(yīng)完成以后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余完成以后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法v概念v對(duì)基準(zhǔn)物質(zhì)的要求 v標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法v標(biāo)液濃度的表示方法標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液：濃度準(zhǔn)確已知的溶

7、液：濃度準(zhǔn)確已知的溶液基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)：能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液 的物質(zhì)的物質(zhì) 1. 1. 組成與化學(xué)式相符組成與化學(xué)式相符(H(H2 2C C2 2O O4 42H2H2 2O O、NaCl );NaCl ); 2. 2. 純度純度99.9%;99.9%; 3. 3. 穩(wěn)定穩(wěn)定(Na(Na2 2COCO3 3、CaCOCaCO3 3、NaNa2 2C C2 2O O4 4等）；等）； 4. 4. 具有較大的摩爾質(zhì)量具有較大的摩爾質(zhì)量K2Cr2O7、 KBrO3NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-u 物質(zhì)量的濃度物質(zhì)量的濃度: :單位體積溶液所含物質(zhì)的

8、量）或（mmolmolMmnBBB)()/()/(LmmolLmolVMmVnCBBBBBB或)/(1000mLgVMCVmTAAAA）或（mLmgmLg/)/(例例1：THCL= 0.003001 g/ml例例2： THCL / NAOH = 0.003001 g/mL 思考題思考題：T TK2Cr2O7/FeK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL,=0.005000 g/mL,如消耗如消耗K K2 2CrCr2 2O O7 7標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液21.5021.50毫升毫升, ,問(wèn)被滴定溶液?jiǎn)柋坏味ㄈ芤褐需F的質(zhì)量？中鐵的質(zhì)量？解：解：mgFe0005000215001075.( )第

9、三節(jié)第三節(jié) 滴定分析中的計(jì)算滴定分析中的計(jì)算分析化學(xué)中常用的量和單位分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n (mol、 mmol)摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量M (gmol-1)物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度c (molL-1)質(zhì)量質(zhì)量m (g、mg),體積體積V (L、mL)質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(%),質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度 (gmL-1 、mgmL-1)相對(duì)分子量相對(duì)分子量Mr、相對(duì)原子量、相對(duì)原子量Ar必須指明必須指明基本單元基本單元A. 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制1. 稀釋后標(biāo)定稀釋后標(biāo)定(NaOH、HCl) n1=n2 c1V1= c2V22. 用基準(zhǔn)物質(zhì)直接配制用基準(zhǔn)物質(zhì)直接配制(K2Cr2O7)

10、準(zhǔn)確稱量并配成準(zhǔn)確體積。準(zhǔn)確稱量并配成準(zhǔn)確體積。AAAmnM AAAncV 例例: 配配0.01000 molL-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 250.0mL,求求m=?解解: : m(K2Cr2O7)=nM=cVM =0.010000.2500294.2=0.7354(g) 通常僅需要溶液濃度為通常僅需要溶液濃度為0.01 molL-1左右左右, 做法是做法是: 準(zhǔn)確稱量準(zhǔn)確稱量0.74g(10%) K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì), 于容量瓶中定容于容量瓶中定容, 再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：B. 標(biāo)定及滴定計(jì)算標(biāo)定及滴定計(jì)算 方法方法1 1：等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則

11、11AB(A)(B)nnZZAAAAMMZZ11()=( )AA1(A)(A)nZnZ AA1(A)(A)cZcZ ZA和和ZB分別為分別為A物質(zhì)和物質(zhì)和B物質(zhì)在反應(yīng)中物質(zhì)在反應(yīng)中的得失質(zhì)子數(shù)或得失電子數(shù)。的得失質(zhì)子數(shù)或得失電子數(shù)。等物質(zhì)的量規(guī)則舉例等物質(zhì)的量規(guī)則舉例H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH2SO4 的基本單元的基本單元: NaOH 的基本單元的基本單元: NaOH等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則: 241()()2H SONaOHnnMnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O241H SO2MnO4-的基本單元的基本單元

12、: Fe2+的基本單元的基本單元: Fe2+等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:241( MnO )(Fe)5nn 41MnO5 例例: : 以以K K2 2CrCr2 2O O7 7為基準(zhǔn)物質(zhì)為基準(zhǔn)物質(zhì), ,采用析出采用析出I I2 2的方法標(biāo)定的方法標(biāo)定 0.020molL0.020molL-1-1NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液的濃度溶液的濃度, ,需稱多少克需稱多少克 K K2 2CrCr2 2O O7 7?如何做才能使稱量誤差不大于如何做才能使稱量誤差不大于0.1%?0.1%?解解: Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-=2I-+S4

13、O62-0.025(g)294.18/60.020) 7O2Cr2M(K61 )3O2S2V(Na )3O2S2c(Na) 7O2Cr2K61M( ) 7O2Cr2K61 n( ) 7O2Cr2m(K0.025+6eCr2O72- 2Cr3+-2e2S2O32- S4O62-)OSn(Na)7O2Cr2K61n(322稱大樣稱大樣-減少稱量誤差減少稱量誤差n準(zhǔn)確稱取準(zhǔn)確稱取0.25g左右左右K2Cr2O7,于小燒杯中于小燒杯中溶解后定量轉(zhuǎn)移到溶解后定量轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容容量瓶中定容,用用25mL移液管移取移液管移取3份于錐形瓶中份于錐形瓶中,分別分別用用Na2S2O3滴定滴定.r0.

14、00020.08% 0.1%0.25E 標(biāo)定標(biāo)定0.10molL-1NaOH:若用若用H2C2O42H2O,約約0.15g, 應(yīng)稱大樣應(yīng)稱大樣;若用若用KHC8H4O4,約約0.5g, 稱小樣稱小樣為好為好(?)計(jì)算方法二計(jì)算方法二: 換算因數(shù)法換算因數(shù)法ABCDabcd(A)(B)(A)(A)(B)(B)acVanncVbb 例例2+4444(Ca)(Ca)5 (KMnO )(KMnO )(Ca)(Ca )2115( KMnO )(KMnO )(Ca)0.0500 1.20 40.005522 2.00nMcVMVVcVMV Ca2+C2O42- CaC2O4(s) H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2(g)+8H2On(Ca2+)=n(H2C2O4)=5n(KMnO4)/21Ca2+ 1H2C2O45H2C2O4 2KMnO4 A物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算根據(jù)根據(jù)等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:BAS11(B)(B)(A)(A)100%cVMZZwm 根據(jù)根據(jù)換算因數(shù)法換算因數(shù)法:(