212滴定分析法的基本条件和方法.pptx

第四章第四章 滴定分析法概述滴定分析法概述1.掌握滴定分析的基本条件2.理解滴定方式的分类3.掌握滴定分析的类型 教学目标1.滴定分析反应的条件（1）反应定量、无副反应无副反应（2）反应进行完全（3）反应速率快（4）能用比较简便的方法确定滴定终点 有确定的计量关系（定量计算基础）反应的完全程度达99.9%以上2.1.2 滴定分析的基本条件及滴定分析的方法2.滴定方式（1）直接滴定法：满足以上四要求 如:强酸滴定强碱：NaOH滴定HCl（2）间接滴定法：不满足直接滴定的要求扩展了滴定扩展了滴定的应用范围的应用范围3.滴定分析法的分类 按照所利用的按照所利用的化学反应类型化学反应类型不同，可分为下列四种不同，可分为下列四种:（1）酸碱滴定法：以质子传递反应为基础酸碱滴定法：以质子传递反应为基础酸滴定碱酸滴定碱B-：H+B-=HB（2）沉淀滴定法）沉淀滴定法:以沉淀反应为基础以沉淀反应为基础银量法：银量法：Ag+Cl-=AgCl(白白)（3）配位滴定法：以配位反应为基础）配位滴定法：以配位反应为基础EDTA滴定法：滴定法：M+Y=MY（4）氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础）氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础KMnO4法：法：MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O1.熟悉下列概念和术语熟悉下列概念和术语熟悉下列概念和术语熟悉下列概念和术语.标准溶液、基准物质、滴定反应、化学计量标准溶液、基准物质、滴定反应、化学计量标准溶液、基准物质、滴定反应、化学计量标准溶液、基准物质、滴定反应、化学计量点、指示剂、滴定终点、滴定误差点、指示剂、滴定终点、滴定误差点、指示剂、滴定终点、滴定误差点、指示剂、滴定终点、滴定误差.2.2.理解滴定分析对滴定反应的要求和基准物质应理解滴定分析对滴定反应的要求和基准物质应理解滴定分析对滴定反应的要求和基准物质应理解滴定分析对滴定反应的要求和基准物质应 具备的条件具备的条件具备的条件具备的条件.3.3.掌握物质的量浓度和滴定度的表示方法及其相掌握物质的量浓度和滴定度的表示方法及其相掌握物质的量浓度和滴定度的表示方法及其相掌握物质的量浓度和滴定度的表示方法及其相互换算互换算互换算互换算.4.4.掌握试样或基准物质称取量的计算及有关浓度掌握试样或基准物质称取量的计算及有关浓度掌握试样或基准物质称取量的计算及有关浓度掌握试样或基准物质称取量的计算及有关浓度的计算的计算的计算的计算.教学要求教学要求第一节第一节 滴定分析法概述滴定分析法概述2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3化学计量点化学计量点(sp)Stoichiometric point滴定终点滴定终点(ep)End point 终点误差终点误差(Et)一、一、方法介绍方法介绍将将将将一一一一种种种种已已已已知知知知准准准准确确确确浓浓浓浓度度度度的的的的试试试试剂剂剂剂溶溶溶溶液液液液滴滴滴滴加加加加到到到到待待待待测测测测物物物物质质质质的的的的溶溶溶溶液液液液中中中中，直直直直到到到到所所所所滴滴滴滴加加加加的的的的试试试试剂剂剂剂与与与与待待待待测测测测物物物物质质质质按按按按化化化化学学学学计计计计量量量量关关关关系系系系定定定定量量量量反反反反应应应应为为为为止止止止，然然然然后后后后根根根根据据据据试试试试液液液液的的的的浓浓浓浓度度度度和和和和体体体体积积积积，通通通通过过过过定定定定量量量量关关关关系系系系计计计计算算算算待待待待测测测测物物物物质质质质含含含含量的方法。量的方法。量的方法。量的方法。被滴定溶液被滴定溶液滴定剂滴定剂滴定剂滴定剂6滴定管滴定管 u 概念概念标准溶液标准溶液：浓度准确已知的溶液：浓度准确已知的溶液基准物质基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液能用于直接配制或标定标准溶液 的物质的物质滴定终点滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改滴定分析中指示剂发生颜色改 变的那一点变的那一点（实际实际）化学计量点化学计量点：滴定剂与待测溶液按化学计滴定剂与待测溶液按化学计 量关系反应完全的那一点量关系反应完全的那一点（理论理论）化学计量点与滴定终点的区别化学计量点与滴定终点的区别化学计量点与滴定终点的区别化学计量点与滴定终点的区别终点误差终点误差：滴定终点（实测值）与化学计量滴定终点（实测值）与化学计量点（理论值）不同引起测定结果的误差。点（理论值）不同引起测定结果的误差。一、滴定分析的特点及主要方法一、滴定分析的特点及主要方法特点：特点：简便、快速，适于常量分析简便、快速，适于常量分析 准确度高准确度高 应用广泛应用广泛方法：方法：1 1）酸碱滴定、沉淀滴定、氧化）酸碱滴定、沉淀滴定、氧化-还原滴定、还原滴定、络合滴定络合滴定 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间接滴定：间接滴定：Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4二、二、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置换滴定：用置换滴定：用K2Cr2O7标定标定Na2S2O3(+KI)直接直接滴定滴定1.按一定的反应式定量进行按一定的反应式定量进行(99.9%以上以上);2.快快(或可加热、催化剂或可加热、催化剂);3.有适当的方法确定终点有适当的方法确定终点(指示剂指示剂)。Zn2+NaOHKMnO4返滴定返滴定:Al+EDTA(过量过量)、CaCO3+HCl(过量过量)适用：不能与滴定剂适用：不能与滴定剂适用：不能与滴定剂适用：不能与滴定剂起化学反应的物质起化学反应的物质起化学反应的物质起化学反应的物质置换滴定法置换滴定法 先用适当试剂与待测物质反应，定量置先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一种物质换出另一种物质，再用标准溶液去滴定该，再用标准溶液去滴定该物质的方法物质的方法适用：无明确定量关系的反应适用：无明确定量关系的反应Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+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标液标液淀粉指示剂淀粉指示剂深蓝色消失深蓝色消失例例1：Al3+定过量定过量EDTA标液标液剩余剩余EDTA ZnEDTA Zn2+2+标液，标液，EBTEBT返滴定返滴定 例例2 2：固体：固体CaCO3+CaCO3+定过量定过量HClHCl标液标液 剩余剩余HClHCl标液标液 NaOHNaOH标液标液 返滴定返滴定返滴定法（剩余滴定法）返滴定法（剩余滴定法）先准确加入过量标准溶液，使与试液中先准确加入过量标准溶液，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，再用另一种标准溶液滴定剩余完成以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液的方法的标准溶液的方法适用：反应较慢或难溶于水的固体试样适用：反应较慢或难溶于水的固体试样第二节第二节 基准物质与标准溶液基准物质与标准溶液v概念v对基准物质的要求 v标准溶液的配制方法v标液浓度的表示方法u 概念概念标准溶液标准溶液：浓度准确已知的溶液：浓度准确已知的溶液基准物质基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液能用于直接配制或标定标准溶液 的物质的物质l 对基准物质的要求对基准物质的要求:1.1.组成与化学式相符组成与化学式相符(H(H2 2C C2 2O O4 42H2H2 2O O、NaCl NaCl););2.2.纯度纯度99.9%;99.9%;3.3.稳定稳定(Na(Na2 2COCO3 3、CaCOCaCO3 3、NaNa2 2C C2 2O O4 4等）；等）；4.4.具有较大的摩尔质量具有较大的摩尔质量u 标准溶液的配制方法标准溶液的配制方法1.1.直接配制法：直接配制法：基准物质基准物质 称量称量 溶解溶解 定量转移至容定量转移至容 量瓶量瓶 稀释至刻度稀释至刻度 根据称量的质量和体根据称量的质量和体 积计算标准溶液的准确浓度积计算标准溶液的准确浓度,如如K2Cr2O7、KBrO32.2.间接配制法：间接配制法：标定法：标定法：利用基准物质确定溶液准确浓度利用基准物质确定溶液准确浓度 比较法：比较法：用一种已知浓度的标液来确定另用一种已知浓度的标液来确定另 一种溶液的浓度方法一种溶液的浓度方法NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3-u 标准溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法物质量的浓度物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量滴定度滴定度 ：T TA A 指每毫升标准溶液含有溶质的质量指每毫升标准溶液含有溶质的质量指每毫升标准溶液含有溶质的质量指每毫升标准溶液含有溶质的质量 T TT/AT/A指每毫升滴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指每毫升滴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 T指标液，指标液，指标液，指标液，A A指待测物）指待测物）指待测物）指待测物）练习练习例例1：THCL=0.003001 g/ml例例2：THCL/NAOH=0.003001 g/mL表示1 mL HCL标液中含有0.003001 g HCL表示每消耗1 mL HCL 标液可与0.003001g NaOH完全反应 思考题思考题：T TK2Cr2O7/FeK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL,=0.005000 g/mL,如消耗如消耗K K2 2CrCr2 2O O7 7标准溶液标准溶液21.5021.50毫升毫升,问被滴定溶液问被滴定溶液中铁的质量？中铁的质量？解：解：第三节第三节 滴定分析中的计算滴定分析中的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元基本单元A.标准溶液的配制标准溶液的配制1.稀释后标定稀释后标定(NaOH、HCl)n1=n2c1V1=c2V22.用基准物质直接配制用基准物质直接配制(K2Cr2O7)准确称量并配成准确体积。准确称量并配成准确体积。例例:配配0.01000molL-1K2Cr2O7标准溶液标准溶液250.0mL,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0.01molL-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,于容量瓶中定容于容量瓶中定容,再计算出其准确浓度：再计算出其准确浓度：B.标定及滴定计算标定及滴定计算 方法方法1 1：等物质的量规则等物质的量规则 ZA和和ZB分别为分别为A物质和物质和B物质在反应中物质在反应中的得失质子数或得失电子数。的得失质子数或得失电子数。等物质的量规则举例等物质的量规则举例H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2OH2SO4的基本单元的基本单元:NaOH的基本单元的基本单元:NaOH等物质的量规则等物质的量规则:MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2OMnO4-的基本单元的基本单元:Fe2+的基本单元的基本单元:Fe2+等物质的量规则等物质的量规则:例例:以以K K2 2CrCr2 2O O7 7为基准物质为基准物质,采用析出采用析出I I2 2的方法标定的方法标定 0.020molL0.020molL-1-1NaNa2 2S S2 2O O3 3溶液的浓度溶液的浓度,需称多少克需称多少克 K K2 2CrCr2 2O O7 7?如何做才能使称量误差不大于如何做才能使称量误差不大于0.1%?0.1%?解解:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-+6eCr2O72-2Cr3+-2e2S2O32-S4O62-称大样称大样-减少称量误差减少称量误差n准确称取准确称取0.25g左右左右K2Cr2O7,于小烧杯中于小烧杯中溶解后定量转移到溶解后定量转移到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份于锥形瓶中份于锥形瓶中,分别分别用用Na2S2O3滴定滴定.标定标定0.10molL-1NaOH:若用若用H2C2O42H2O,约约0.15g,应称大样应称大样;若用若用KHC8H4O4,约约0.5g,称小样称小样为好为好(?)计算方法二计算方法二:换算因数法换算因数法例例Ca2+C2O42-CaC2O4(s)H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2+10CO2(g)+8H2On(Ca2+)=n(H2C2O4)=5n(KMnO4)/21Ca2+1H2C2O45H2C2O42KMnO4A物质的质量分数计算物质的质量分数计算根据根据等物质的量规则等物质的量规则:根据根据换算因数法换算因数法:小结小结1.基本概念基本概念:滴定分析对反应的要求、滴定方滴定分析对反应的要求、滴定方式、基准物质、标准溶液式、基准物质、标准溶液2.滴定分析计算滴定分析计算:M(Mr)、m、n、c、V、w、之间的关系之间的关系标准溶液的配制与标定标准溶液的配制与标定:直接法、标定法直接法、标定法滴定剂滴定剂(nA)与被测物与被测物(nB)的关系的关系:等物质的量规则、换算因数法等物质的量规则、换算因数法