大学分析化学经典滴定分析法概论省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第三章第三章 滴定分析法概论滴定分析法概论l一、基本概念一、基本概念l化学计量点化学计量点 l 当加入滴定剂量与被测物质当加入滴定剂量与被测物质l量之间，恰好符合化学反应所表示计量之间，恰好符合化学反应所表示计l量关系时，称反应抵达了化学计量点。量关系时，称反应抵达了化学计量点。l滴定终点滴定终点l在滴定时指示剂改变颜色那一点为滴定终点在滴定时指示剂改变颜色那一点为滴定终点。第1页l滴定终点误差滴定终点误差l 滴定终点与化学计量点往往不完全一致，由这种不一致滴定终点与化学计量点往往不完全一致，由这种不一致造成误差称为滴定终点误差。造成误差称为滴定终点误差。l指示剂指示剂l 在化学计量点时溶液可能没有任何外部特征改变为我们在化学计量点时溶液可能没有任何外部特征改变为我们所觉察，必须借助于加入另一个试剂颜色改变来确定，这种所觉察，必须借助于加入另一个试剂颜色改变来确定，这种能改变颜色试剂称为指示剂。能改变颜色试剂称为指示剂。l滴定曲线、滴定突跃滴定曲线、滴定突跃第2页二、滴定方式及其适用条件二、滴定方式及其适用条件(1)(1)直接滴定直接滴定(2)(2)返滴定返滴定(3)(3)置换滴定置换滴定(4)(4)间接滴定间接滴定10/10/第3页1、基准物质：用于直接配制标准溶液或标定标准、基准物质：用于直接配制标准溶液或标定标准 溶液浓度物质。溶液浓度物质。基准物应具备条件：基准物应具备条件：(1)(1)必须含有足够纯度；必须含有足够纯度；(2)(2)组成与化学式完全相同；组成与化学式完全相同；(3)(3)稳定；稳定；(4)(4)含有较大摩尔质量，为何？含有较大摩尔质量，为何？惯用基准物有：惯用基准物有：K2Cr2O7;Na2C2O4;Na2B4O7.10H2O；CaCO3；NaCl；Na2CO3三、标准溶液和基准物质三、标准溶液和基准物质10/10/第4页2.2.标准溶液标准溶液配制配制 直接配制法：直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。直接用容量瓶配制，定容。可直接配制标准溶液物质应具备条件：可直接配制标准溶液物质应具备条件：(1)(1)必须具备足够纯度必须具备足够纯度 普通使用基准试剂或优级纯；普通使用基准试剂或优级纯；(2)(2)物质组成应与化学式完全相同物质组成应与化学式完全相同 应防止：（应防止：（1 1）结晶水丢失；）结晶水丢失；（2 2）吸湿性物质潮解；）吸湿性物质潮解；(3)(3)稳定稳定见光不分解，不氧化见光不分解，不氧化 10/10/第5页间接配制间接配制（步骤）：（步骤）：(1)(1)配制溶液配制溶液配制成近似所需浓度溶液。配制成近似所需浓度溶液。(2)(2)标定标定用基准物或另一个已知浓度标准溶液来滴定。用基准物或另一个已知浓度标准溶液来滴定。(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。由基准物质量（或体积、浓度），计算确定。10/10/第6页四、标准溶液浓度表示方法四、标准溶液浓度表示方法 1.1.物质量浓度物质量浓度 单位体积溶液中所含溶质物质量。单位体积溶液中所含溶质物质量。c c=n n/V V 单位单位 mol/L mol/L 应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等。2.2.滴定度滴定度 与每毫升标准溶液相当待测组分质量。与每毫升标准溶液相当待测组分质量。表示法表示法：T滴定剂/待测物 单单 位位：g/mL10/10/第7页 例例：用用0.02718mol/L高高锰锰酸酸钾钾标标准准溶溶液液测测定定铁铁含含量，其浓度用滴定度表示为：量，其浓度用滴定度表示为：T KMnO4/Fe=0.007590 g/mL 即即：表表示示1ml KMnO4标标准准溶溶液液相相当当于于0.007590克克铁铁。测测定定时时，依依据据滴滴定定所所消消耗耗标标准准溶溶液液体体积积可可方方便快速确定试样中铁含量便快速确定试样中铁含量：m Fe=T KMnO4/Fe V KMnO4 10/10/第8页五、滴定分析中计算五、滴定分析中计算l例1：l 准确称取基准物质准确称取基准物质K2Cr2O7 1.502g，溶解后，溶解后定量转移至定量转移至250ml量瓶中。问此量瓶中。问此K2Cr2O7浓度是浓度是多少？多少？第9页l例例2：l应在应在500.0ml 0.08000 mol/L NaOH溶液中加入溶液中加入多少毫升多少毫升0.5000 mol/L NaOH溶液，才能使最溶液，才能使最终得到溶液浓度为终得到溶液浓度为0.mol/L？第10页l0.1 mol/L稀HCl中存在哪些物种？l0.1 mol/L稀HAc中存在哪些物种？第11页六、滴定分析中化学平衡六、滴定分析中化学平衡（一）（一）（一）（一）分析浓度和平衡浓度：分析浓度和平衡浓度：分析浓度和平衡浓度：分析浓度和平衡浓度：分析浓度分析浓度分析浓度分析浓度：溶液体系达平衡后，各组型体平溶液体系达平衡后，各组型体平溶液体系达平衡后，各组型体平溶液体系达平衡后，各组型体平 衡浓度之和衡浓度之和衡浓度之和衡浓度之和 平衡浓度：平衡浓度：平衡浓度：平衡浓度：溶液体系达平衡后，某一型体溶液体系达平衡后，某一型体溶液体系达平衡后，某一型体溶液体系达平衡后，某一型体 浓度浓度浓度浓度（二）（二）（二）（二）分布系数分布系数分布系数分布系数 =某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度某种型体平衡浓度/分析浓度分析浓度分析浓度分析浓度第12页1.1.一元弱酸：一元弱酸：HA A HA A-+H+H+第13页HAcAcHAc HAc 分布系数与溶液分布系数与溶液pHpH关系曲线讨论：关系曲线讨论：第14页练习练习例：计算例：计算例：计算例：计算pH=5.0pH=5.0时，时，时，时，HAcHAc溶液（溶液（溶液（溶液（0.1000mol/L0.1000mol/L）中中中中HAcHAc和和和和AcAc-分布系数及平衡浓度分布系数及平衡浓度分布系数及平衡浓度分布系数及平衡浓度第15页2.2.二元弱酸：二元弱酸：H2C2O4 HC2O4-+H+HC2O4-C2O42-+H+第16页pH pKa2 C2O4 2-为主为主H H2 2C C2 2O O4 4 分布系数与溶液分布系数与溶液pHpH关系曲线讨论：关系曲线讨论：第17页3.3.多元酸：多元酸：H3PO4 H2PO4-+H+H2PO4-HPO42-+H+HPO42-PO43-+H+第18页 O 2 3pH pKa3 PO43-为主为主 1pH pKa1 pKa2 H2PO4-为主为主pH pKa2 pKa3 HPO42-为主为主pKa1pKa2pKa3第19页结论结论1 1 1 1）分析浓度和平衡浓度是相互联络却又完全）分析浓度和平衡浓度是相互联络却又完全）分析浓度和平衡浓度是相互联络却又完全）分析浓度和平衡浓度是相互联络却又完全 不一样概念，二者经过不一样概念，二者经过不一样概念，二者经过不一样概念，二者经过联络起来联络起来联络起来联络起来2 2）对于任何酸碱性物质，满足）对于任何酸碱性物质，满足）对于任何酸碱性物质，满足）对于任何酸碱性物质，满足 1 1+2 2 +3 3+-+-+n n =1=13 3）取决于取决于取决于取决于KKa a，KKb b及及及及HH+大小，与大小，与大小，与大小，与C C无关无关无关无关4 4）大小能定量说明某型体在溶液中分大小能定量说明某型体在溶液中分大小能定量说明某型体在溶液中分大小能定量说明某型体在溶液中分 布布布布 ，由，由，由，由 可求某型体平衡浓度可求某型体平衡浓度可求某型体平衡浓度可求某型体平衡浓度第20页质量平衡质量平衡在平衡状态，某组分分析浓度等于其各型体平衡浓度之和。在平衡状态，某组分分析浓度等于其各型体平衡浓度之和。七、化学平衡系统处理方法七、化学平衡系统处理方法第21页写出写出Na2HPO4质量平衡方程质量平衡方程第22页 电荷平衡电荷平衡在平衡状态，溶液中正离子所带电荷总数与负离子所带电在平衡状态，溶液中正离子所带电荷总数与负离子所带电荷总数相等。荷总数相等。第23页写出电荷平衡方程写出电荷平衡方程Na2CO3水溶液水溶液第24页质子平衡质子平衡酸碱反应到达平衡时，酸失去质子数与碱得到质子数相等。酸碱反应到达平衡时，酸失去质子数与碱得到质子数相等。写质子平衡式（写质子平衡式（PBE)PBE)方法：方法：由质子转移关系列出由质子转移关系列出PBE：（1 1）找出参考水准）找出参考水准，或零水准或零水准。参考水准普通选择参加质子参考水准普通选择参加质子 转移且大量存在物质。转移且大量存在物质。（2 2）写出质子转移式。）写出质子转移式。（3 3）依据得失质子物质量相等标准，写出）依据得失质子物质量相等标准，写出PBEPBE。第25页ExampleHAc HAc 水溶液水溶液水溶液水溶液HH3 3POPO4 4水溶液水溶液水溶液水溶液NaNa2 2HPOHPO4 4水溶液水溶液水溶液水溶液NHNH4 4AcAc水溶液水溶液水溶液水溶液共轭体系共轭体系共轭体系共轭体系 C Cb b mol/L NaAcmol/L NaAc与与与与C Ca a mol/L HAc mol/L HAc a mol/L HCla mol/L HCl第26页（1）HAc 水溶液水溶液参考水准：参考水准：H2O,HAc质子转移反应式：质子转移反应式：PBE：第27页（2）H3PO4水溶液水溶液参考水准参考水准H2O,H3PO4质子转移反应式质子转移反应式PBE第28页（3）Na2HPO4水溶液水溶液第29页（4）NH4Ac水溶液水溶液PBE：第30页（5）共轭体系共轭体系 Cb mol/L NaAc与与Ca mol/L HAc 参考水准参考水准H2O,HAc参考水准参考水准H2O,Ac-!PBE!第31页（6）a mol/L HCl PBE第32页NH4HCO3水溶液水溶液第33页