第四章 滴定分析法概论,2010,6.30

第四章滴定分析法概论制作人：吴宏§4-1滴定分析法概论§4-2标准溶液浓度的表示方法§4-3标准溶液的配制和浓度的标定§4-4滴定分析中的计算教学内容：滴定、化学计量点、滴定终点、滴定误差、基准物质等涵义；滴定分析法的特点、分类；滴定反应的要求与滴定方式等；标准溶液的配制与标定教学重点：物质的量的浓度与滴定度的涵义及其相互换算教学难点：分析结果的相关计算与反应系数的确定§4-1滴定分析法概论滴定指示剂:指示ep.的试剂例:NaOH酚酞HCl(标液)(待测液)浓度准确已知未知设CNaOH=0.1000MCHCl=?VNaOH=25.00mlVHCl=25.00ml等sp反应:NaOH+HCl=NaCl+H2OCHCl(M)即:mNaOH≡mHCl25.00mL0.1000(sp)C1·V1=C2V2VNaOH=25.02mL0.1002(ep)‖酚酞:无色粉红色(即ep)0.02mlVNaOH过量过量:0.020.0002滴定(NaOH)(HCl)CHCl,ep-CHCl,sp=T.E→TE﹪+－允许分析结果:偏高偏低0.1-0.2●特点·准确,快,简单,方便·应用广(常量,半微量,微量分析)●分类·H+--OH－法·M—L法·[O]—[H]法·Ag量法(沉淀滴定法)●滴定反应要求·定量（≥99.9%）·υ快（即瞬间完成）·有指示ep方法●滴定方式凡符合上述滴定要求的反应，都可采取以下滴定方式进行。·直接滴定法·返滴定法·置换滴定法·间接滴定法不论用何种滴定方式，都是用标准溶液来滴定待测溶液的。§4-2标准溶液浓度的表示方法标准溶液的浓度常用物质的量的浓度、滴定度和质量浓度等表示。1.物质的量浓度（CB）物质B的浓度（g）质量浓度molormmolorgmgmgCB=nB/V物质B的摩尔质量（mol）=B的式量例：nNaOH=mNaOH/MNaOH=60.00/40.00溶质的化学式=1.5molmol/Lmmol/mLg/Lmg/Lmg/mLSo1的体积LormLorLLmL例：CHCL=0.1000mol/LmB/MB=溶质B的量2.滴定度g/mL每mL标液相当于待测物质的克数例:TH2SO4/NaOH=0.04000(表示1mLH2SO4恰好能中和0.04000gNaOH)设:VH2SO4=20.00mL,则mNaOH=VH2SO4×TH2SO4/NaOH分子式=20.00×0.04000=0.8000(g)TM1/M2=X%/mL每mL标液相当于待测物质的百分含量例:TAgNO3/NaCl=1.54%(即每mLAgNO3相当于NaCl含量为1.54%)NaCl%=VAgNO3·TAgNO3/NaCl标液中的溶质待测物。T表示法尽管很方便，但只用于例行分析，绝大多数采用CB表示法标液浓度的大小对滴定分析有直接影响。那么，应选择多大浓度为好呢？1.标液浓度选择依据相对标液体积1）.ep敏锐。即要求浓度大，ep明显易观察，但勿过浓，否则过量1or0.5滴将引起较大的误差。2).Er,v0.1~0.2%.即要求：V标液=20~24mL∵0.02/20.00×100%=0.1%0.02/24.00×100%=0.08%§4-3标准溶液的配制和浓度的标定0.1000（常量分析）0.001（微量分析）0.5~1（工业分析）(mol/L)3).与试样的组分、性质相适应。如X%低，用稀标液：……4).与分析结果的准确度相适应。如要求Er%0.1%,常用2.标准溶液的配制标准溶液:具有准确浓度的溶液，其配制方法有：1）.直接法：适用于基准物质，如K2Cr2O7、KBrO3标准溶液2）.标定法：适用于间接法，如NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3－标准溶液●基准物质应具备的条件(1)性质稳定。如干燥时不分解；称量时不吸湿；不吸CO2、不被氧化。(2)纯度高。即含量％99.9%,含量最高杂质0.01~0.02%(3)组成与化学式完全吻合。(4)有较大MB.∵MB愈大，mB亦愈大,∴E称量愈小。符合上述条件的物质称为基准物或基准试剂。●基准物质的用途（1）供直接法配制标液；（2）标定标液的浓度●配制方法：例配1L0.1000mol/LNa2CO3（M=106.0）10.60g(±0.1mg)1000mL0.1000(moL/L)mNa2CO3溶解容量瓶定容摇匀标液+H2O△转移+H2O直接法虽然方便，快速，但基准物较少，绝大多数用间接法。)/（1）mA≥0.2000g,VT=20～24mLEr=Ea/T×100%0.1%（2）n≥3dr=(Xi－×100%0.2%（3）用仪器与温度的校正系数修正(±0.1mg)▲间接法（亦称标定法）基准物质or标液●配制粗称or量取过量试剂近似浓度标定●标定法基准物质(A)标定mA+H2O溶解Sol滴定标准溶液(T)设VT标定法CT=mA/(MA×VT/1000)(∵CT×VT/1000=mA/MA)比较滴定:NaOH酚酞HClCHCl=CNaOH×VNaOH/VHCl0.1000mol/LCHCl=?溶解稀释为提高标定的准确,反应注意以下事项CT3.实验室常用试剂分类级别1级2级3级生化试剂中文名优级纯分析纯化学纯英文标志GRARCPBR标签颜色绿红蓝咖啡色注意标准试剂、高纯试剂、专用试剂的区别4.滴定分析中的体积测量常用容量分析仪器:容量瓶(量入式)移液管(量出式)滴定管(量出式)校准方法:1）.绝对校准2）.相对校准:移液管与容量瓶5.常用滴定分析仪器容量瓶吸量管锥形瓶移液管酸式滴定管烧杯量筒容量仪器6.讨论问题：●如用容量瓶配制准确浓度的标准溶液，容量瓶是否要烘干？●移液时为何要“一吸二靠三放”?●如何校正滴定管和容量瓶?●移液管尖处的液体是否可吹出?滴定分析中除了准确滴定外，还必须正确计算。baba10001ba10001ba1000110001ba§4-4滴定分析中的计算系数设bB滴定aA(滴定剂)（待测物）LSp时：∵nB:nA=b:anA=nB×nA=CBVB·‖=CBVB×CTVT∴mA=CBVB·MAmA/MA=CBVBA﹪=mA/s×100﹪=CBVBMA/s×100﹪bamL1.计算依据2.计算示例：2.国际单位制（SI）的基本单位（7个）：长度(l)－米(m)质量(m)－千克（kg）时间(t)－秒(s)电流强度(i)－安培(A)热力学温度单位(T)－开尔文(K)物质的量(n)－摩尔(mol)光强度单位(I)－坎德拉(cd)3.分析化学中常用的量和单位物质的量:n(mol、mmol)摩尔质量:M(g·mol-1)物质的量浓度:c(mol·L-1)质量:m(g、mg)体积:V(L、mL)质量分数:w(%)质量浓度:(g·mL-1、mg·mL-1)相对分子量:Mr相对原子量:Ar必须指明基本单元4.1.标准溶液的配制AAAmnMAAAncV标定法：稀释后标定(NaOH、HCl)n1=n2c1·V1=c2·V2直接法：用基准物质直接配制(K2Cr2O7)准确称量并配成准确体积。4.计算示例：例1配制0.02000mol·L-1K2Cr2O7标准溶液250.0mL,求m=?解m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M=0.02000×0.2500×294.2=1.471(g)准确称量1.47g(±10%)K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中定容,再计算出其准确浓度：227227227227(KCrO)(KCrO)(KCrO)(KCrO)mcMV通常仅需要溶液浓度为0.02mol·L-1左右,做法是:例2以K2Cr2O7为基准物质,采用析出I2的方法标定0.020mol·L-1Na2S2O3溶液的浓度,需称多少克K2Cr2O7?如何做才能使称量误差不大于0.1%?n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)16+6e-2eCr2O72-2Cr3+2S2O32-S4O62-解:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-4.2.标定及滴定计算m(K2Cr2O7)=n(K2Cr2O7)·M(K2Cr2O7)=c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)·M(K2Cr2O7)=0.020×0.025×294.18/6=0.025(g)（？）1616160.0002100%1%r0.025E准确称取0.25g左右K2Cr2O7于小烧杯中，溶解后定量转移到250mL容量瓶中定容,用25mL移液管移取3份溶液于锥形瓶中,分别用Na2S2O3滴定。r0.00020.08%0.1%0.25E欲标定0.10mol·L-1NaOH:B=KHPVA=25mKHP=204.22×0.2×25×1/1000=1.0gB=H2C2O4VA=25mH2C2O4=126.7×0.2×25×0.5/1000=0.32g选用：KHC8H4O4H2C2O4·2H2OEr(%)±0.02±0.64.3称样量(称量误差≤0.1%)4.4.物质的质量浓度(A)(B)(A)(A)(B)(B)nncVbcaaVbABCDbdac例3病人血钙的检验：取2.00mL血液，稀释后用(NH4)2C2O4处理，使Ca2+生成CaC2O4沉淀，沉淀过滤后溶解于强酸中，然后用411(KMnO)0.050molL5c的KMnO4溶液滴定，用去1.20mL，试计算此血液中钙的质量浓度(g·L-1).Ca2++C2O42-CaC2O4(s)H2C2O41Ca2+1H2C2O45H2C2O42KMnO452n(Ca2+)=n(H2C2O4)=n(KMnO4)2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O解:24444+(Ca)(Ca)5(KMnO)(KMnO)(Ca)2115(KMnO)(KMnO)(Ca)(Ca)552nMVcVMVcVMV-10.05001.2040.080.601(gL)22.004.5.物质的质量分数(w)3s(B)(B)(A)(A)100%10acVMbwm4.6．稀释或增浓→Vsol,溶剂例4-1→VB,CB1).nHCl=mHCl/MHCl=DHCl×1000×HCl%/MHCl2)前稀释后CHCl(mol/L)120.1V(mL)?5.0×102nA,前=nA，后列式：12×VHCl=0.10×5.0×102稀释或增浓作业:P8613,19提示