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医用基础学滴定分析法概述.ppt

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3、滴定终点,滴定误差,二、滴定分析的一般过程,标准溶液的配制、标准溶液的标定、分析组分含量,三、滴定分析反应的条件和滴定方式,条件:,反应必须定量,反应必须迅速完成,无副反应,无干扰反应,有确定滴定终点的方法,常见滴定方式:,直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法,第二节 分析结果的误差和有效数字,一、误差的产生和分类,(一)系统误差,分析时某些,固定原因,造成的,又称,可测误差,特点:,在,同一条件,下,重复出现,,,具有单向性,,大小、正负,可测,,可以加以,校正,产生原因:,方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差,误差,:,测定值,与,真实值,之间的差值,(二)随机误差,由一些,难以

4、预料,的,偶然外因,引起的,又称,偶然误差,特点:,大小、正负难以控制,大误差出现概率小,小误差出现概率大,绝对值相同的正负随机误差出现的概率大体相同,不能通过校正的方法减小或消除,增加平行测定次数,可减小随机误差,(三)过失误差,由于分析人员,粗心大意,或,不按操作规程,操作而造成,这类明显错误的测定数据应坚决舍弃去,二、误差的表示方法,(一)误差与准确度,准确度:,测定值,(,X,)与,真实值,(,T,)接近的程度,分析结果准确度的高低用,误差,来表示,绝对误差(,E,):测定值与真实值之差,E,=,X,T,相对误差(,RE,):绝对误差在真实值中所占比例,有正有负,常用来表示分析结果的准

5、确程度,相对误差比绝对误差更合理地反映了分析结果的准确度,(二)偏差与精密度,精密度:几次平行测定结果相互符合的程度,分析结果精密度的高低用,偏差,来表示,绝对偏差(,d,):某次测定值与多次测定值的算术,平均值的差值,绝对平均偏差():每次测定的绝对偏差的绝对值,之和的平均值,相对平均偏差():绝对平均偏差在平均值中所,占的百分率,一般化学分析中,常用,绝对平均偏差,和,相对平均偏差,来衡量分析结果的精密度,标准偏差(,S,):反映测定结果的精密度和分散程度,真实值,测定值,甲,乙,丙,丁,只有在消除或减免系统误差之后,测定结果的精密度高,准确度才高。,三、提高分析结果准确度的方法,2.对照

6、实验,3.空白实验,4.校准仪器,5.增加平行测定次数,6.使用合适的测量方法,减小测量误差,消除或减小系统误差,减少偶然误差,1.选择适当的分析方法,四、有效数字和运算规则,(一)有效数字,定义:实际能测量到的具有实际意义的数字,,包括所有的准确数字和,第一位,可疑数字,几点注意:,自然数,一些常数(如e、以及乘除因子),pH、p,K,以及lg等对数数值,依据位置正确判断,“0”,是否为有效数字,(二)有效数字修约与运算规则,数字修约:舍弃,多余数字,的过程,遵循规则,:,四舍六入五留双,0.123,X,Y,Z,需保留的可疑数字,Y6 Y,进位,Y4,Y舍去,Y5 Z0,X为偶数,Y舍去,Y

7、5 Z0,X为奇数,Y,进位,Y5 Z0 Y,进位,0.63266,0.6327,0.63264,0.6326,0.124650,0.1246,0.124550,0.1246,0.124653,0.1247,运算规则,几个数,相加减,,其和或差只能,保留一位可疑数字,以,绝对误差最大,的数为依据,几个数,相乘除,,结果的位数与原始数据中,有效数字,位数最少,的数相同,以,相对误差最大,的数为依据,小数点后位数最少,有效数字位数最少,注意:,先修约,再运算,补充说明:,使用,计算器进行运算,时,可最后对计算结果进行修约,黄色(碱色,偶氮式),第三节 酸碱滴定法,一、酸碱指示剂,酸碱滴定中,随溶液

8、pH,的变化而,改变颜色,,可指示滴定终点,是一些,有机弱酸,或,有机弱碱,,与其共轭碱(酸)的颜色不同,红色(酸色,醌式),OH,-,H,+,甲基橙,酸色成分,碱色成分,变色原理:,在一定pH范围内,决定了溶液的颜色,随溶液pH的改变,溶液中酸色和碱色成分的浓度随之改变,从而溶液的颜色也发生改变,讨 论:,理论变色点:,pH=p,K,HIn,溶液显现酸色和碱色等量混合的,中间混合色,理论变色范围:,pH=p,K,HIn,1,在这个范围内,才能明显观察出指示剂颜色的变化,二、滴定曲线和指示剂的选择,酸碱滴定曲线:以滴定过程中所加入的酸或碱标准溶液的量为横坐标,以溶液的pH为纵坐标作图绘得的曲

9、线。,(一)强酸与强碱的滴定,(1)滴定前,H,+,=0.100 0 molL,1,pH=1,(2)滴定开始至计量点前,(3)计量点时,pH=7,(4)计量点后,0.100 0 mol,L,-1,N,aOH 滴定 20 mL 0.100 0 mol,L,-1,HCl,溶液pH的变化,加入NaOH的体积/mL,滴定百分数/%,剩余HCl的体积,/mL,过量NaOH的体积/mL,pH,0.00,0.00,20.00,1.00,18.00,90.00,2.00,2.28,19.80,99.00,0.20,3.30,19.98,99.90,0.02,4.3,20.00,100.0,0.00,7.00,

10、20.02,100.1,0.02,9.7,20.20,101.0,0.20,10.70,22.00,110.0,2.00,11.70,40.00,200.0,20.00,12.50,pH值发生突变,突跃范围,计量点,4.3,9.7,酚酞,甲基红,甲基橙,(1)V(NaOH)019.98mL时,溶液pH只改变了3.30个单位,曲线前段较平坦。,(2)计量点附近,NaOH只增加0.04mL(即1滴),溶液pH从4.3增加到9.7,突然改变了5.4个单位。,滴定突跃:pH的,急剧,改变,简称突跃,滴定突跃范围:突跃所在的,pH范围,,简称突跃范围,(3)突跃后,溶液pH变化逐渐减小,曲线变得比较平坦

11、指示剂的选择原则:,指示剂的变色范围全部或部分在突跃范围之内,讨 论:,突跃范围大小与溶液浓度的关系,1molL,1,0.1molL,1,0.01molL,1,讨 论,溶液浓度大,突跃范围大,但是可能会引起,较大的滴定误差,溶液浓度小,突跃范围小,难以找到合适的指示剂指示终点,通常溶液浓度以,0.1 molL,-1,0.5 molL,-1,为宜,强酸滴定强碱,强碱滴定强酸,(二)一元弱酸(碱)的滴定,0.1000 mol,L,-1,N,aOH,滴定 20 mL 0.1000 mol,L,-1,HAc,溶液pH的变化,加入NaOH体积/mL,滴定百分数/%,溶液组成,H,+,计算公式,pH,0

12、00,0.0,HAc,2.88,18.00,90.0,HAcAc,5.70,19.80,99.0,HAcAc,6.74,19.98,99.9,HAcAc,7.75,20.00,100.0,Ac,8.73,20.02,100.1,OH,Ac,9.7,20.20,101.9,OH,Ac,10.70,22.00,110.0,OH,Ac,11.68,40.00,200,OH,Ac,12.50,缓冲溶液,按过量NaOH的量计算,HCl,HAc,突跃范围,计量点,酚酞,甲基红,甲基橙,讨 论,(1)曲线起点的pH值高,是,2.88,(2)曲线前部分两端斜率较大,滴定开始后,溶液pH增加较快,接近计量点时

13、溶液pH增加较快,(3)曲线前部分中部较平坦。随着滴定的进行,溶液构成缓冲溶液,pH增加缓慢。,(4)计量点时,pH为,8.73,(5)突跃范围在,7.759.7,的较窄的范围内,处于,碱性区域,应选择在碱性范围内变色的酸碱指示剂,滴定突跃范围的大小与弱酸的,K,a,和浓度有关,(1)弱酸的浓度一定,,K,a,值越大,,酸越强,,,突跃范围越大,(2)当,c,(A)0.1molL,1,且,K,a,10,-7,时,滴定突跃已不明显,(3)只有当,K,a,c,(A)10,-8,时,才能用强碱准确滴定弱酸,一元弱碱的滴定,0.1000 mol,L,-1,HC,l,滴定 20 mL 0.1000 m

14、ol,L,-1,NH,3,溶液pH的变化,加入HCl(mL),滴定百分数/%,pH,0.00,0.00,11.13,18.00,90.00,8.30,19.96,99.80,6.55,19.98,99.90,6.25,20.00,100.0,5.28,20.02,100.1,4.30,20.20,101.0,3.30,22.00,110.0,2.30,40.00,200.0,1.30,突跃范围,甲基红,甲基橙,计量点,突跃范围,酚酞,讨 论,(1)滴定曲线的形状与强碱滴定一元弱酸的形状相反,(2)计量点pH为,5.28,,溶液呈,弱酸性,(3)滴定突跃pH为,4.36.3,,在酸性范围内。,选

15、择在酸性范围内变色的指示剂,(4)突跃范围的大小与弱碱的,K,b,及浓度有关,K,b,c,(B)10,-8,时可被准确滴定,(三)多元碱与多元酸的滴定,多元碱和多元酸的滴定是分步进行的,K,b1,=2.1410,-4,K,b2,=2.2410,-8,0.1000molL,-1,HCl,溶液滴定0.05000molL,-1,Na,2,CO,3,溶液,多元碱能否用强酸直接滴定的条件:,(1)根据,K,b,c,10,-8,的原则,判断各步反应能否进行滴定,(2)从多元碱相邻,K,b,的比值(即,K,b1,/,K,b2,)是否,大于10,4,,判断能否进行分步滴定,三、酸碱标准溶液的配制与标定,一级标

16、准物质:试剂稳定且纯度高,可用于直接配制准确浓度的物质,具备条件:,1.物质的组成应与它的化学式完全符合,2.物质纯度高(99.9%),3.物质性质稳定,4.物质按化学计量关系进行反应,没有副反应发生,5.物质最好有较大的摩尔质量,以减小称量误差,(一)盐酸溶液的配制与标定,Na,2,B,4,O,7,2HCl 5H,2,O 4H,3,BO,3,2NaCl,计量点时,pH5.1,以,甲基红,为指示剂,(二)氢氧化钠溶液的配制与标定,KHC,8,H,4,O,4,NaOH KNaC,8,H,4,O,4,H,2,O,计量点时,pH9.1,以,酚酞,为指示剂,四、酸碱滴定法的应用,(一)食醋中总酸度的测定,(二)小苏打片中碳酸氢钠含量的测定,小 结,1.误差、偏差以及准确度和精密度的关系,2.有效数字及其运算规则,3.指示剂的变色原理、理论变色点及理论变色范围,4.滴定曲线和指示剂的选择原则,5.一元弱酸(碱)能被准确滴定的条件,6.多元弱酸(碱)能被分步准确滴定的条件,7.酸碱标准溶液的配制与标定,

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