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第五章 分析化学概论
5.1 分析化学概论
5.2 定量分析的误差
5.3 滴定分析法
章总目录
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分析化学是测定物质的 组成或结构,研究
测定方法 及其相关 理论 的一门学科。
5.1 分析化学概论
5.1.1 分析化学的任务和作用
5.1.2 定量分析的方法
分析化学的分类
研究的对象,无机分析 ( 元素, 化合物, 离子基团 )
有机分析 ( 官能团, 结构分析 )
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定性分析的任务,鉴定物质所含的组分(元素、
离子基团、化合物)
定量分析的任务,测定各组分的相对含量。
化学的发展逐步由定性 定量
按照含量,主成分、微量成分和痕量成分分析
按任务分类,定性分析、定量分析、结构化学
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定量分析按 测定原理 分为,
化学分析,以物质的化学反应为基础的分析方法
仪器分析, 根据被测物质的 物理 或 物理化学 性质(比
重、折光率、沸点、凝固点、熔点,旋光度、颜
色等)与组分的关系的测定方法。
物理分析
物理化学分析
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吸光光谱分析:吸收光量与物质含量成正比。
发射光谱分析:发射光子强度与吸收光量与物
质含量成正比。
气、液相色谱分析,
电化学类分析,
电位滴定等
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化学分析的 方法,
1、重量分析,根据反应产物(沉淀)的重量来
确定被测组分在试样中 的含量。 (自看)
例,Ba2+ + SO42- = BaSO4↓
2、滴定分析,将一种已知准确浓度的溶液用滴
定管滴加到一定量的被测物溶液中去,直到反应
恰好完全为止。 根据其用量确定被测物的含量。
这种方法专指 容量分析,注重体积的测定 。
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5.1.3 定量分析的一般程序
定量分析的一般步骤,取样, 调制样品, 称
量, 试样预处理, 测定, 数据处理 及 计算 等过
程。但随分析对象的不同而各有差异。
一、取样,
采集的样品必须能代表 全部分析对象的组成,
必须具有 代表性与均匀性 。
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固体的采样,
N:被测物的数量,如包、件、箱、桶
S:取样点的数目
2
N
S ?
到底采集多少试样才具有代表性,经验公式:
(一般要几公斤) Q ≥ Kd2
Q—试样的最小重量( Kg);
K—缩分常数;
d—试样的最大粒度(直径,mm)。
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四分法缩分样品,
土壤、化肥缩分至约 500克;
植物种子约 100~200克。
风干, 粉碎, 过筛 (110~200目 ), 混匀,缩分至
100~300g,后装入磨砂广口瓶,贴上 标签 备用。
试样调制
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二、试样的分解
①, 首先是要选择一定的 公用标准方法 。
②, 然后在 分析天平 上称取 一定的量, 放入适当的
容器内进行预处理, 以便使 待测成分 进入 溶液,
并转变为 可测定的状态 。 预处理的方法, 随试
样性质及分析目的而不同 。 依试样的溶解性质
可分为,
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湿法:在烧杯内用水, 某种试剂溶液浸提试
样中的有效成分, 或用酸, 混合酸 ( 如
王水, 硝酸, 高氯酸, 氢氟酸等 ) 消解
处理以测定分析成分的总量 。
干法:在坩埚内与 熔剂 ( NaOH,Na2CO3)
进行熔融, 然后再进行湿法处理 。
注意, 试样要完全溶解处理完;不得引入含有
相同待测元素的杂质。
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反应条件的控制
在分析测定之前,有的需要使待测成分转
变为某种价态,需进行氧化 ——还原处理;有
的要把干扰成分分离或掩蔽;有的要调节 pH
值;有的要制温度等,这些都是为了使测定得
以定量进行。
三、测定
依重量, 滴定或比色分析等方法进行 。
四、数据处理
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5.2.1 有效数字及运算规则
实验数据应包含两个内容,
1,反映所测定的 量 是多少;
2,反映数据的 准确度 。
5.2.1.1有效数字
数据中能够正确反映一定量 ( 物理量和
化学量 ) 的数字叫 有效数字 。 包括 所有的确
定数字 和 最后一位不确定性的数字 。
5.2 定量分析的误差
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例如,滴定管读数,
甲读为 20.93ml
乙读为 20.92ml
丙读为 20.94ml
前三位数字是准确的,第四位是不确
定的数值,有 ± 0.01的误差。有效数字中只
允许 保留一位不确定的数字 。
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有效数字的 保留原则,必须与 所用的分析方法
和 使用仪器的准确度 相适应。例,
分析天平称准 0.5g记为,0.5000g
台秤称取 0.5g记为,0.5g
量筒量取 20ml溶液记为,20ml
滴定管放出 20ml溶液记为,20.00ml
例,0.4252g 1.4832g 0.1005g 0.0104g 15.40ml 0.001L
4位 5位 4位 3位 4位 1位
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数据中的, 0”有以下规定,
1,有效数字中间的, 0”是有效数字 。
2,有效数字前面的, 0”不是有效数字 。 ( 起
定位作用 )
3,有效数字后面的, 0”是有效数字 。
改变单位并不改变有效数字的位数。 当需
要在数的末尾加,0”作定位时,最好采用指数
形式表示,否则有效数字的位数含混不清。
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如重量为 25.0mg( 3位),若以微克为单位,
应表示为 2.50× 104 ( 3位)。若表示为
25000,就易误解为 5位有效数字。
g?
g?
5.2.1,2 运算规则,
在运算中 除应保留的有效数字外, 如果 有
效数字后面的数 小于 5( 不包括 5) 就舍去, 如
果 大于 5( 不包括 5) 就进位, 若 等于 5,5后没
有数字, 前位数,奇进 1,偶 ( 包括, 0”) 舍,
不进位; 5后面有数, 不管 5前面是奇数还是偶
数都进 。
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例如,0.24684 → 0.2468
0.57218 → 0.5722
101.25 → 101.2
101.15 → 101.2
7.06253 → 7.063 ( 5后面数字不为零
时,不管 5前面是奇是偶都进 )
总之,采用小于 5舍,大于 5进,等于 5则按单
双的原则来处理 。
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数据运算规则
1、加减法 以各数中 小数点后位数最少者为准 。
即以 绝对误差最大的数字的位数 为准。( 向小
数点最近者看齐 )
例,50.1 + 1.45 + 0.5812 =?
原数 绝对误差
50.1 ± 0.1
1.45 ± 0.01
0.5812 ± 0.0001
修约为
50.1
1.4
0.6 +)
52.1312 ± 0.1 52.1
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2、乘除法 是以 有效数字最少的作为保留依
据 。即以 相对误差最大者的位数 为准。
( 向有效位数最少者看齐 )。
例,0.0121 × 25.64 × 1.05782 =?
%00009.0%100
05782.1
00001.0
%04.0%100
64.25
01.0
%8.0%100
0121.0
0001.0
???
?
???
?
???
?
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0.0121 × 25.6 × 1.06 = 0.328
实际运算中可多保留一位“完全数字”。如
5864 ÷ 4.7 =?
修约后 5.9 × 103 ÷ 4.7 = 1.255 × 103
= 1.3 × 103
若仍以 4.7为准多保留一位,则为,
5.86 × 103 ÷ 4.7 = 1.246 × 103
= 1.2 × 103
显然,后者更合理 。
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注意, pH,pM,lgK 等 有效数字取决于小数部
分的位数, 因整数部分只说明该数的方次 。
例如,pH = 12.68 [H+] = 2.1× 10-13 mol/L
还有一点要 注意,对于 整数 参与运算,如:
6,它可看作为 1位有效数字;又可看作为无限
多个有效数字,6.000…… 。 一般以其它数字来
参考 。
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3,对于 高含量组分 (如 >10%)的测定,一般
要求分析结果有 4位有效数字;
对于 中含量组分 ( 1%~ 10%),一般要求
3位有效数字;
对于 微量组分 ( <1%),一般只要求 2位有
效数字。
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5.2.2 误差的产生及表示方法
测定数据与真实值并不一致,这种在数值
上的差别就是 误差 。
分析过程中的误差是 客观存在 的。
误差可控制得越来越小,但不能使误差降
低为零。
误差,测定值与真实值之差。
5.2.2.1误差的产生
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例 FeSO4·7H2O,测 Fe2+理论值,
Fe
Fe2+ %= —————× 100%
FeSO4·7H2O
=20.15%
用分析手段测 Fe2+:结果
19.98%,
20.85%,
说明其与真值有差距,即误差。


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(一 ) 系统误差(可测误差),在分析过程
中,由某些确定的、经常的原因造成。
特点,① 系统误差的数值(大小)对分析结果的
影响比较 固定 ;②具有 重现性,在相同条
件下重复测定时,总是重复出现;③确定
系统有误差,系统误差具有 单向性 。
可用一定的方法消除。
5.2.2.2 误差的分类
系统误差
偶然误差 两类
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产生原因和消除方法,
1、方法误差:(比较严重的)原因,分析方法本
身造成的。例:重量分析中的沉淀的溶解或吸附
杂质。在滴定分析中反应不完全,副反应等。
消除方法,作 对照试验,用已知组分的标准试样
进行多次测定。通过 校正系数 校正试样的分析结
果。
标准试样测定值
标准试样标准值
校正系数 ?
校正系数试样测定值分析 结 ??果
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2,仪器 和试剂误差,
原因,仪器不准, 试剂不纯引起的误差 。
如:分析天平砝码重量不准, 滴定管, 移液
管刻度不准, 试剂 ( 包括纯水 ) 纯度较差,
721分光 光度计没有预热就工作等 。
( 纯度:工业纯 <化学纯 <分析纯 <优级纯 )
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消除方法:校正仪器 和作 空白试验 。
在不加 被测试样 的情况下,按对试样的
分析步骤和测量条件进行测定,所得结果称
为 空白值 。
分析结果 = 测定值 - 空白值
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注意,
( 1) 若分析天平称量误差为 ± 0.0001克, 为
保证测量结果在 0.1%的相对误差范围内, 则
称样品的 最低质量 ( ms) 应不低于,
RE = E/xT × 100%
(0.0002/ms )× 100% = 0.1%
ms = 0.0002× 100%/0.1% = 0.2 (g)
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( 2) 若滴定管的读数误差为 ± 0.01ml,为
保证测量结果在 0.1%的相对误差范围内,
溶液的 最小用量 V应不低于,
(0.02/V) × 100% = 0.1%
V = 0.02× 100%/0.1% = 20 (ml)
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3、个人误差
原因,由操作人员的主观原因造成的误差。
消除方法,安排不同的分析人员互相进行
对照试验, 此法称为, 内检, 。 也可将部
分试样送交其他单位进行对照分析, 此法
称为, 外检, 。
例,习惯性的试样分解不完全、沉淀洗涤不完
全或洗涤过分 ;观察终点颜色偏深或偏浅。
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(二 ) 偶然误差(随机误差)
原因,由难以控制、无法避免的因素(环境
的温度,湿度,气压的微小波动,仪器性能的
微小变化)所引起的。故又称不可测误差。
特点,其大小、正负具有随机性,所以称为
不可测误差。但多次重复测定时,它符合正态
分布规律。可用正态分布曲线来表示,
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纵坐标:测定次数
横坐标:误差
- 0 +
由图可看出其规律性,
1,对称性, 正负误差出
现的几率相等 。
2、单峰性,小误差出现
的机率大,大误差出现
的机率小。
3、抵偿性,平行测定次数
n → ∞时,偶然误差的算术
平均值 E→0。
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(三 ) 过失误差 (错误 )
操作者由于马虎,不遵守操作规程,如读
错数、加错试剂、溶液溅失等,这些属于 过失
误差 。有过失的数据应弃去。
通常平行测定 3~ 4次。要求高时,测定
10次左右 。
根据曲线 表明,分析结果偶然误差的大小
是随着测定次数的增加而减少。
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1,准确度和误差,
准确度表示 测量值 ( x) 与 真值 ( xT) 之间
符合的程度 。
即表示测量结果的准确性 。 体现一个 ( 一
组 ) 数据的准确性, 以 真值 为参考 。
5.2.2.3 误差的表示方法
准确度的表示 —— 绝对误差,
绝对误差,测量值( x)与真值( xT)之差,用
E表示,
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误差越小,准确度就越高,所以误差的大
小是衡量准确度高低的尺度,表示测量结果的
准确性 。
E = x – xT
E = – xT
x
例,用分析天平称取两物体的重量分别为
2.1750克和 0.2175克, 假定二者的真实重量各
为 2.1751克和 0.2176克, 则两者的绝对误差分
别为,
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E1 = x1 – xT = 2.1750 – 2.1751 = – 0.0001 (克)
E2 = x2 – xT = 0.2175 – 0.2176 = – 0.0001 (克)
分析结果的准确度用 相对误差( RE) 表示,
相对误差 是绝对误差占真值 xT 的百分率,即
RE = E/xT × 100% =( x – xT) /xT× 100%
上述例子 绝对误差 脱离了重量关系,而 相对
误差 可以用来比较不同情况下测定结果的准确
度,更具有实际意义。
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上述例子两者的相对误差为,
RE1 = E1/xT1 × 100%
= -0.0001/2.1751 × 100% = -0.005%
RE2 = E2/xT2 × 100%
= -0.0001/0.2176 × 100% = -0.05%
相对误差越小,准确度越高;
绝对误差相等不等于相对误差相等;
用 相对误差 来 比较各种情况下测定结果的准确
度 。
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正误差,x > xT 负误差,x < xT
③,绝对误差和相对误差都有 正和负 之分。
从上例看出,
①, 被测物质越重 ( 或被测物质含量越大 ),
RE 越小,准确度高, 越可靠;反之, 准确度
低, 不可靠 。
②, 要求的相对误差相同时, 测量值越大, 允
许的绝对误差越大
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2,精密度和偏差
精密度是指 在相同的条件下多次重复 ( 平
行 ) 测定值之间的吻合程度 ( 个别测定值 与
平均值 之间的吻合程度 ), 表示测定结果的
再现性 。
精密度用, 偏差, 表示。偏差越小精密度越高,
所以 偏差 的大小是衡量 精密度高低的尺度 。
偏差分为绝对偏差和相对偏差,
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绝对偏差 di= xi -
x
n
xxxx
xx
n
ni
i
i
??????????
?? ?
?
?
321
1
相对偏差 Rd = (di / )× 100%
x
平均偏差,多次测定值 偏差 的 绝对值 的平均值。
n
ddd
n
d
d
n
n
i
i
???
??
?
?
??
211
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相对平均偏差,平均偏差占平均值的百分数。
%1 00??
x
d
dR
计算时应取各个偏差的 绝对值, 否则它们之和
将等于 0。
0
0
21 ??
?????
nn
xxxxxx
n
??
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若相同条件下只作了两次测定 ( 重复一次 ),
则用 相差 和 相对相差 表示精密度 。 表示为,
用统计学方法处理分析数据时,常用 标准
(偏)差( S) 来衡量一组测定值的精密度。
相差 = |x1 – x2|
相对相差 = (相差 / ) × 100%
x
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11
)(
1
2
1
2
?
?
?
?
?
??
??
n
d
n
xx
S
n
i
i
n
i
i ( n < 30)
f = n - 1 自由度,表示独立变化的偏差数目。
对 无限次 测定,标准偏差用 表示。 ?
n
x
n
i
i
2
1
)(?
?
?
?
?
?
)( ??n
?,称为 总体平均值
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??n当 时,, ??x ??S
S 称为 样本 的标准偏差 ;
称为 总体 的标准偏差 ;
标准偏差越小,精密度越高。
?
相对标准偏差 ( CV),
( 有的书上又称为变异系数 ) %100CV ?? x
S
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标准偏差 可以更好地将 较大的偏差 和 测定次
数 对 精密度 的影响反映出来,即用 S 比用
好,
d
如有两组数据,
+0.3,-0.2,-0.4,+0.2,+0.1,+0.4,0.0,-0.3,+0.2,-0.3;
0.0,+0.1,-0.7,+0.2,-0.1,-0.2,+0.5,-0.2,+0.3,+0.1;
两组数据的 为 = = 0.24
用 反映不出这两组数据的好坏来。
d 1d 2d
d
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28.0
110
)3.0()2.0()3.0(
1
2222
1 ?
?
?????????
?
?
?
?
n
d
S
i
33.0
110
)1.0()1.0()0.0(
1
2222
2 ?
?
????????
?
?
?
?
n
d
S
i
由此可见,第一组数据的精密度较好,更可靠。
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3,精密度 只检验 平行测定值之间 的符合程度,
和真值无关 。 只反映测量的 偶然误差 的大小,
而 准确度 则检验 测定值与真值 的符合程度, 同
时反映了 系统误差 和 偶然误差 的大小 。
总结,
1,误差表示 测定值 与 真实值 之差, 偏差表示
测定值 与 平均值 之差 。
2、所谓的,真实值,,其实是 采用多种方法
进行 多次平行分析 所得到的相对正确的平均值。
在实际工作中不严格区分误差和偏差。
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3.准确度 和 精密度 的关系
1,1组数据准确度和精密度都高, 说明系统误差和偶然误差
都很小, 分析结果可靠;
2,2组数据虽然精密度高, 但准确度太低, 说明偶然误差小,
但却存在着正的系统误差; 3,……, 4,……
1
2
3
4
真值 平均值
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①,精密度是保证准确度的先决条件,精密
度差,所测结果不可靠,也就失去了衡量准
确度的前提;
②、高的精密度不一定能保证高的准确度,
但只有高的精密度才可能有高的准确度。
一般要求相对偏差在 0.1%~ 0.2%左右。
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5.2.3 提高分析结果准确度的方法
1、选择合适的分析方法;
2、减小相对误差,称量试样必须 0.2g以上;
滴定分析中滴定剂的消耗量必须在 20ml以上。
3、增加平行测定次数,减少偶然 (随机 )误差;
4、检验和消除系统误差,其方法有,
①对照实验,相同条件,测定标准试样、被测
试样;或由不同方法或不同人员测定,可判断
系统误差是否存在。
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② 空白实验,
③校准仪器,仪器不准确引起的系统误差,可
通过校准仪器来减小。
④校正方法,某些分析方法的系统误差可用其
它方法直接校正,选用公认的标准方法与所采
用的方法进行比较,找出 校正系数,消除方法
误差。
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1:选出下列正确的叙述
A,误差是以真值为标准的,偏差是以平均值为标准
的。实际工作中获得的所谓“误差”,实质上仍是偏差;
B.对某项测定来说,它的系统误差大小是可以测量
的,
C.对偶然误差来说,大小相近的正误差和负误差出
现的机会是均等的;
D.标准偏差是用数理统计方法处理测定的数据而获
得的
E,某测定的精密度愈好,则该测定的准确度愈好
练 习 题
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2,可用下法中哪种方法减小分析测定中的偶然
误差?
A,进行对照试验 B,进行空白试验;
C,进行仪器校准 D,进行分析结果校正
E,增加平行试验的次数。
3,分析测定中的偶然误差,就统计规律来讲,其
A.数值固定不变;
B.数值随机可变;
C.大误差出现的几率小,小误差出现的几率大
D,正误差出现的几率大于负误差;
E.数值相等的正、负误差出现的几率均等。
E
B,C,E
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A.一位; B.二位; C.三 位
D.四位 E.五位
1 0 0 02 8 4 5.0
)10.1625.21(12.483 1 2 0.0
?
??
?x
10002845.0
15.512.483120.0
10002845.0
)10.1625.21(12.483120.0
x
?
??
?
?
??
?
4.下列计算式的计算结果 (x)应取几位有效数字?
C
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5,用 25ml移液管移出的溶液体积应记录为。
A.25ml; B,25.0ml; C,25.00ml;
D,25.000ml; E,25.0000ml
6,滴定分析法要求相对误差为 ± 0.1%,若
称取试样的绝对误差为 0.0002g,则一般至少
称取试样,
A,0.1g B,0.2g; C.0.3g
D,0.4g; E,0.5g。
C
B
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5.3 滴定分析法
5.3.1 滴定分析过程和分类
1.什么是滴定分析,
它是使用一种 已知准确浓度的试剂 溶液,
由 滴定管 滴加到 被测定物质的溶液 中, 直到 试
剂的用量 与 被测物质的物质的量 刚好符合化学
反应式所表示的 化学计量关系 时, 根据所使用
试剂的 体积 及其 浓度 计算出被测物质含量的方
法 。 故也叫容量分析 。
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滴定分析过程,
将一定体积的 HCl溶液置于
三角瓶中,加 酚酞 指示剂数滴,
然后用滴定管逐滴加入 NaOH溶
液的量恰好与 HCl作用完全,此
时称为 化学计量点(也称理论终
点)。 整个操作过程称为 滴定。
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c(HCl)V(HCl) = c(NaOH)V(NaOH)
c( HCl) = 0.1000× 21.05/20.00 = 0.1052mol/L
HCl的质量 = c (NaOH) ?V (NaOH) ? M (HCl)
= 0.1000 × 0.02105 × 36.46
= 0.007675(g)
例,HCl + NaOH = NaCl + H2O
x 0.1000 mol/L
20.00ml 21.05 ml
三角瓶 滴定管
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滴定终点,在滴定时常常加入一种指示剂,
根据指示剂在 理论终点或其附近 产生一种明
显的 外部效果变化, ( 如颜色的改变, 沉淀
的生成或消失 ) 来结束滴定, 其外部效果转
变点称为 滴定终点 。
终点误差,滴定终点与理论终点并不完全一致,
由此产生的误差称为 终点误差 。
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终点误差 是滴定分析的主要误差来源之一,它的大小
主要取决于 滴定反应完全的程度 和 指示剂的选择是否
适当 。
滴定分析的关键,如何 选择适当的指示剂,尽可能使
理论终点与滴定终点一致,降低或减少终点误差。
滴定分析特点,( 与重量分析比较 )
1,操作简便, 迅速 。
2,准确度高, 相对误差在 0.1~0.2%左右 。 测定
>1%以上 的物质 。
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2 滴定分析法的分类
根据标准溶液和被测物质反应的类型不同,
滴定分析的方法可分为以下 4类,
①, 酸碱滴定法,
②, 沉淀滴定法,测定 X-,Ag+等
③, 络合滴定法,测 Ca2+,Mg2+,Ni2+,Cu2+、
Zn2+等
④, 氧化还原滴定法,土壤中 K+,Ca2+,Fe、
有机质等
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5.3.2.1滴定反应的 条件,
1、按一定的反应反应完全,若要求滴定误差为
± 0.1%,则反应到达化学计量点时完成的
程度在 99.9%以上。
5.3.2 滴定分析的条件和滴定方式,
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2、无副反应,否则失去定量计算的依据。
3、反应迅速,加入滴定剂后,反应能立刻完
成。某些速度较 慢的滴定反应,可通过加热、
加催化剂来加快反应速度。
4、有适当的方法确定终点,能利用指示剂或
仪器分析方法,确定反应的理论终点。
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5.3.2.2 常用的滴定方式,
根据分析对象的不同而采用不同的滴定方式 。
(1),直接滴定法,凡是满足上述 滴定反应要
求的反应, 采用直接滴定法进行测定 。
(2),返滴定法 ( 回滴 ), 是指部分反应不符
合上述的要求, 反 应速度较慢 或 无合适
指示剂 时, 用此法 。
例如,
NaOH + HCl = NaCl + H2O HCl NaOH
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例如,
CaCO3(s) + 2HCl(过量 ) = CaCl2 + H2O + CO2↑
NaOH + HCl(剩余 ) = NaCl + H2O
过程,在被测物质的试液中 先加入过量的滴定
剂,待反应完成后,再用另一标准溶液 去滴
定 剩余的滴定剂,根据滴定剂的总量减去标
准溶液的用量,从而算出被测物质的含量。
CaCO3 HCl
NaOH
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(3),置换滴定法,没有定量关系或者伴有副反
应的反应, 不能采用直接滴定的物质, 用此法 。
例,用 Na2S2O3滴定 K2Cr2O7,将得到 S4O62-和
SO42- 的混合物,只能用 碘量法 测定 K2Cr2O7,
Cr2O72- + 6I- (过量 ) + 14H+ = 2Cr3++ 3I2 + 7H2O
2S2O32- + I2 = 2I- + S4O62-
(标准溶液)
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K2Cr2O7 KI I2 Na2S2O3
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(4),间接滴定法,被测物质不能与标准溶液直接
反应的物质, 通过另外的反应间接测定的方法,
例, KMnO4法测 Ca2+
Ca2+ + C2O42- (过量) = CaC2O4↓
过滤、洗涤后溶于 H2SO4
CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4
用 标准 KMnO4溶液 滴定
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
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Ca2+ CaC2O4 H2SO4 H2C2O4 KMnO4
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5.3.3.1 标准溶液
5.3.3 标准溶液和基准物质
标准溶液:是指一种已知准确浓度的溶液。 并
非任何试剂都可以用来直接配制标准溶
液。
基准物质, 能用于 直接配制 或 标定 标准溶液的物质
称为基准物质。
常用的基准物质有,K2Cr2O7,AgNO3、
Na2CO3,Na2B4O7·10H2O,Cu等。
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基准物质应具备以下 条件,
(1)必须是 容易制成纯品的物质,纯度 >99.9%。
(2)组成与化学式应完全符合,若含结晶水,其
含量应与化学式相符合。
(3)试剂应十分稳定, 在称量过程中不吸收水及
二氧化碳,在放置、烘干过程中不发生变化。
(4)具有 较大的摩尔质量,减少称量过程中的相
对误差。
(5)试剂参加反应时,应按反应式 定量进行, 没
有副反应 。
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5.3.3.2 标准溶液的配制
在滴定分析中, 所得的 分析结果 是标准溶
液的 浓度和其体积 决定的, 如何 准确的配制标
准溶液 和 标定标准溶液, 关系到分析结果的准
确 。
标准溶液的配制方法,
1,直接法,用分析天平准确称取一定量的 基
准物质, 溶解后, 转移到容量瓶中定容, 然后
算出该溶液的准确浓度 。
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2、间接法,物质本身的浓度不固定,易挥发,
易潮解,易吸湿,易吸收空气中的 CO2或含有
其它杂质。
配制方法,粗略 称取一定量的物质 或 量取
一定体积的溶液 配制成接近于所需浓度的溶液

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例, 配制浓度约为 0.1mol/L的 NaOH溶和 HCl溶
液各 500ml。
解, m(NaOH) = 0.1 × 0.5 × 40 = 2 (g)
台秤称取,溶解后稀释至 500ml。
根据 c(浓 HCl) ·V(浓 HCl) = c(稀 HCl) ·V(稀 HCl)
V(浓 HCl) = 0.1× 500/12 = 4.2 ml
用小量筒量取,缓缓地加入到 200ml水中,
稀释至 500ml。
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间接法配制的溶液其 准确浓度 须用 基准物
质 或 另一标准溶液 来测定 。 这种确定其浓度的
操作, 称为 标定 。
标定的过程, 准确称取 (分析天平 )一定量的基准
物质 → 溶解 → 指示剂 → 用所需标定的溶
液滴定到终点 。
例,标定 NaOH溶液的方法是,准确称取一定
量的邻苯二甲酸氢钾( KHC8H4O4),根据
NaOH溶液体积的用量和邻苯二甲酸氢钾的
质量,计算 NaOH溶液的准确浓度。
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)OHKHC(M
)OHKHC(m
)N a O H(V)N a O H(c
448
448??
)N a O H(V)OHK H C(M
)OHK H C(m
)N a O H(c
448
448
?
?
NaOH + KHC8 H4 O4 = KNaC8 H4 O4 + H2O
1, 1
C O O H
C O O K
C O O N a
C O O K
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若称取邻苯二甲酸氢钾 0.4302g,所用
NaOH溶液的体积为 23.36ml,代入上式得,
平行做三次,取平均值作为 NaOH的浓度。
)L/m o l(09019.0
1036.232.204
4302.0
)N a O H(c
3
?
??
?
?
用 NaOH溶液滴定一定量 ( 如 25.00ml) HCl
溶液, 根据下式求出 HCl溶液的准确浓度 。
NaOH + HCl = NaCl + H2O
c(NaOH)?V(NaOH) = c(HCl)?V(HCl)
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也可用草酸 (H2C2O4·2H2O)标定 NaOH溶液,
反应如右,H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O
1, 2
)N a O H(V)OH2OCH(M
2)OH2OCH(m
)N a O H(c
2422
2422
??
??
?
)OH2OCH(M
2)OH2OCH(m
)N a O H(V)N a O H(c
2422
2422
?
??
??
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还可以用硼砂 (Na2B4O7?10H2O)标定 HCl溶液,
Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl
1, 2
)H C l(V)OH10OBNa(M
2)OH10OBNa(m
)H C l(c
2742
2742
??
??
?
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标定时应注意,
1,标定最少应重复三次, 误差应在 0.1~ 0.2%。
2,用分析天平称取的重量不低于 0.2克
3,被标定溶液或所使用的标准溶液的消耗量应
不小于 20ml。
4、滴定体积,不应超出滴定管的容量,也不
要滴过化学计量点。因为操作越复杂,所产
生误差的机会就越多。
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标准溶液浓度的大小,
如果标准溶液较浓 …… ( V耗 小, 测量误
差大 ) 。 如果标准溶液太稀 ……, ( V耗 大, 测
量费时 ) 。 常 用 的 标 准 溶 液 的 浓 度
为,0.05~0.2mol/L,而以 0.1000mol/L的溶液较
多 。 在微量分析时也采用 0.00100mol/L的标准
溶液的 。
分析结果的准确程度与标准溶液的浓度有
关, 标准溶液的浓度是否准确与标定有关 。
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5.3.3.3标准溶液浓度的表示
物质的量浓度, cB = nB/V,单位,mol/ L
滴定度,每 ml 标准溶液含有标准物质的质量
( g), 用符号 Ts表示 ( s表示标准物质的化
学式 ) ;或每 ml标准溶液相当于被测物质的
质量 ( g), 用符号 Ts/x表示 ( x是被测物质的
化学式 ) 。 单位,g /ml
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例, 1.000mol/L NaOH溶液的滴定度
TNaOH = 1.000× 40.00/1000 = 0.04000g/ml
若用此溶液滴定 HCl溶液,
NaOH + HCl = NaCl + H2O
TNaOH/HCl = 0.04000× 36.46/40.00 = 0.03646 g/ml
1 0 0 0
Mc
M
M
TT XS
S
X
SX/S
?
???
1000
Mc
T SSS
?
?
S与 X应该
是在具体的
反应中相对
应的 反应单
元。
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用 H2SO4滴定 NaOH,反应为,
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
1000/)M2(cT N a O HSOHN a O H/SOH
4242
?
1000/McT N a O H
SOH
2
1
N a O H/SOH
2
1
4242
??
1/2H2SO4 + NaOH = 1/2 Na2SO4 + H2O
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若 c( 1/2H2SO4) = 0.1000 mol/L,则,
ml/g10904.4
1000/
2
09.98
1000.0 T
3
SOH
2
1
42
?
??
??
ml/g100 0 0.4
1 0 0 0/00.401 0 0 0.0T
3
N a O H/SOH
2
1
42
?
??
??
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例,有一 KMnO4 溶液, 已 知 其 浓 度 为
0.02010mol/L,求其 。
Fe/K M n OK M n O 44 TT 和
解,
ml/g0 0 5 6 1 3.0
1 0 0 0/585.550 2 0 1 0.0T 2
4 Fe/K M n o
?
????
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
ml/g0 0 3 1 7 6.0
1 0 0 0/0.1 5 80 2 0 1 0.0T
4K M n O
?
??
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若 c( H2SO4) = 0.1000 mol/L,则,
ml/g1080 9.9
10 00/09.9810 00.0T
3
SOH 42
?
??
??
ml/g10000.8
1000/00.4021000.0T
3
N a O H/SOH 42
?
??
???
在 H2SO4浓度为 0.1000 mol/L时,
c( 1/2H2SO4)= 0.2000 mol/L
c( 1/2H2SO4)= 2 c( H2SO4)