1
第三章
滴定分析概论
2
第三章 滴定分析法概述
3.1 方法介绍 (掌握述语 )
例,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3
滴定管 化学计量点 (sp)
滴定剂(标准溶液)
Stoichiometric point
滴定终点 (ep)
滴定分析、指示剂
终点误差 (Et )
被滴定溶液
3
3.2 滴定分析对化学反应的要求和滴定方式
二、滴定方式
1置换滴定,用 K2Cr2O7标定 Na2S2O3(+KI)
直接
滴定
一、滴定分析对化学反应的要求:
1,按一定的反应式定量进行 );
2.反应要完全 (99.9%以上 );
3,快 (或可加热、催化剂 );
4,有适当的方法确定终点 (指示剂 )。
Zn2+ NaOH
KMnO4
2返滴定, Al+EDTA(过量)
3间接滴定,Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4
CaCO3+HCl(过量 )
4
3.3 基准物质和标准溶液
标准溶液, 具有准确浓度的溶液。配制方法有下面两种:
一, 直接配制:如 K2Cr2O7,KBrO3
1直接配制的物质应满足下列要求:
1)组成与化学式相符 (H2C2O4·2H2O,NaCl );
2)纯度 >99.9%;
3)稳定 (Na2CO3,CaCO3,Na2C2O4等)
方法:准确称取一定质量,溶解后定容,根据质量和体
积,求出准确浓度(有效数字 4位)。
二, 标定法配制,NaOH,HCl,EDTA,KMnO4,I3-
配制成近似浓度,再用基准物标定。
对基准物质 的要求:
与直接配制的物质应满足的要求相同,同时要分子量
大的。
5
三、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 GR AR CP BR
标签颜色 绿 红 蓝 咖啡色
标准试剂、高纯试剂、专用试剂
6
3.4 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
7
3.5 滴定分析计算
一标准溶液浓度的表示
1.分析化学中常用的量和单位
1)物质的量 n (mol,mmol)
2)摩尔质量 M(g·mol-1)
3)物质的量浓度 c(mol·L-1)
4)质量 m(g,mg),体积 V(L,mL)
5)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
2.滴定度:每毫升标准液相当于被测物质的含量。
掌握滴定度与浓度之间的换算。
滴定度的表示方法 TB/A TB/A和 TB/A%各自的意义如何?
答:表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量( g或 mg)。
表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。
? TA:表示每毫升标准溶液含溶质的克数,
必须指明基本单元
8
溶液的配制计算:
1:稀释后标定 (NaOH,HCl)
n1=n2 c1·V1= c2·V2
2,用基准物质直接配制 (K2Cr2O7)
准确称量并配成准确体积。
A
A
A
m
n
M
?
A
A
A
n
c
V
?
9
例 1.1 配 0.01000 mol·L-1 K2Cr2O7标准
溶液 250.0mL,求 m=?
解 m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M
=0.01000× 0.2500× 294.2=0.7354(g)
通常仅需要溶液浓度为 0.01 mol·L-1左右,做法是,
准确称量 0.74g(± 10%) K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中
定容,再计算出其准确浓度,
2 2 7
2 2 7
2 2 7 2 2 7
( K C r O )( K C r O )
( K C r O ) ( K C r O )
mc
MV
?
10
二, 标定及滴定计算
方法 1,等物质的量规则
11 ?
AB
( A ) ( B )nn
ZZ
AA
AAMM
ZZ
11( ) = ( )
A
A
1( A ) ( A )n Z n
Z
??
A
A
1
( A ) ( A )c Z c
Z
??
ZA和 ZB分别为 A物质和 B物质在反应中
的得失质子数或得失电子数。
11
等物质的量规则举例
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 的基本单元,
NaOH 的基本单元, NaOH
等物质的量规则,
24
1( ) ( )
2 ?H SO N a O Hnn
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
24
1 H S O
2
MnO4-的基本单元,
Fe2+的基本单元, Fe2+
等物质的量规则, 241( M n O ) ( F e )5nn ???
4
1 M n O
5
?
12
? 滴定分析法的计算
? 基本公式:
? 设 A为待测组分,B为标准溶液,滴
定反应为:
? aA + bB ? cC + dD
? 当 A与 B按化学计量关系完全反应时,
则:
? nA:nB = a:b ?
例 1.4 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%?(滴定剂体积设为
25mL)
解, Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
+6eCr2O72- 2Cr3+
1
6
n( K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)
1
6
1
6
1
6
m(K2Cr2O7 )= n( K2Cr2O7) M( K2Cr2O7)
=c(Na2S2O3) V(Na2S2O3) M(K2Cr2O7)
=0.020× 0.025× 294.18/6=0.025(g)
-2e2S
2O32- S4O62-
14
例.已知 1.00mL某 HCl标准溶液中含氯化氢
0.004374g/mL,试计算:
? (1) 该 HCl溶液对 NaOH的滴定度 THCL/NaOH;
( 2)该 HC1溶液对 CaO的滴定度 THCl/CaO。
004792.0
1000
00.40
100046.36
00437.01
1000
?
?
?
?
?
?
? N a O HH C lN a O HH C l
Mc
T
( 2)
mLg
Mc
T C a OH C lC a OH C l /0 0 3 3 6 1.0
2
1
1 0 0 0
08.56
1 0 0 046.36
0 0 4 3 7.01
2
1
1 0 0 0
??
?
?
?
??
?
?
15
称大样 ----减少称量误差
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份于锥形瓶中,分别用
Na2S2O3滴定,
r
0,0 0 0 2 0,0 8 % 0,1 %
0,2 5
E ? ? ?
标定 0.10mol·L-1NaOH:
若用 H2C2O4·2H2O,约 0.15g,应称大样 ;
若用 KHC8H4O4,约 0.5g,称小样 为好 (?)
16
计算方法二, 换算因数法
A B C Da b c d? ? ?
( A ) ( B )
( A ) ( A ) ( B ) ( B )
a
cV
a
nn
cV
b
b
? ? ?
?
(例 1.6)
2+ 44
44
( C a ) ( C a ) 5 ( K M n O ) ( K M n O ) ( C a )
( C a )
2
11
5 ( K M n O ) ( K M n O ) ( C a )
0.05 00 1.20 40.0 055
2 2 2.00
n M c V M
VV
c V M
V
?
? ? ?
??
? ? ?
??
??
?
Ca2++C2O42- CaC2O4(s) H2C2O4
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O
5
2
n(Ca2+)=n(H2C2O4)= n(KMnO4)
5H2C2O4 2KMnO41Ca2+ 1H2C2O4
18
A物质的质量分数计算
根据 等物质的量规则,
BA
S
11
( B ) ( B ) ( A )
( A ) 1 0 0 %
c V M
ZZ
w
m
??
??
根据 换算因数法,
( B ) ( B ) ( A )
( A ) 1 0 0 %
a
c V M
bw
m
??
??
S
19
第一章小结
1.基本概念,滴定分析对反应的要求、滴定
方式、基准物质、标准溶液
2.滴定分析计算,
M(Mr),m,n,c,V,w,?之间的关
系
标准溶液的配制与标定, 直接法、标定法
滴定剂 (nA)与被测物 (nB)的关系,
等物质的量规则, 换算因数法
第三章
滴定分析概论
2
第三章 滴定分析法概述
3.1 方法介绍 (掌握述语 )
例,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3
滴定管 化学计量点 (sp)
滴定剂(标准溶液)
Stoichiometric point
滴定终点 (ep)
滴定分析、指示剂
终点误差 (Et )
被滴定溶液
3
3.2 滴定分析对化学反应的要求和滴定方式
二、滴定方式
1置换滴定,用 K2Cr2O7标定 Na2S2O3(+KI)
直接
滴定
一、滴定分析对化学反应的要求:
1,按一定的反应式定量进行 );
2.反应要完全 (99.9%以上 );
3,快 (或可加热、催化剂 );
4,有适当的方法确定终点 (指示剂 )。
Zn2+ NaOH
KMnO4
2返滴定, Al+EDTA(过量)
3间接滴定,Ca2+ CaC2O4(s) H2C2O4
CaCO3+HCl(过量 )
4
3.3 基准物质和标准溶液
标准溶液, 具有准确浓度的溶液。配制方法有下面两种:
一, 直接配制:如 K2Cr2O7,KBrO3
1直接配制的物质应满足下列要求:
1)组成与化学式相符 (H2C2O4·2H2O,NaCl );
2)纯度 >99.9%;
3)稳定 (Na2CO3,CaCO3,Na2C2O4等)
方法:准确称取一定质量,溶解后定容,根据质量和体
积,求出准确浓度(有效数字 4位)。
二, 标定法配制,NaOH,HCl,EDTA,KMnO4,I3-
配制成近似浓度,再用基准物标定。
对基准物质 的要求:
与直接配制的物质应满足的要求相同,同时要分子量
大的。
5
三、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 GR AR CP BR
标签颜色 绿 红 蓝 咖啡色
标准试剂、高纯试剂、专用试剂
6
3.4 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
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3.5 滴定分析计算
一标准溶液浓度的表示
1.分析化学中常用的量和单位
1)物质的量 n (mol,mmol)
2)摩尔质量 M(g·mol-1)
3)物质的量浓度 c(mol·L-1)
4)质量 m(g,mg),体积 V(L,mL)
5)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
2.滴定度:每毫升标准液相当于被测物质的含量。
掌握滴定度与浓度之间的换算。
滴定度的表示方法 TB/A TB/A和 TB/A%各自的意义如何?
答:表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量( g或 mg)。
表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量分数。
? TA:表示每毫升标准溶液含溶质的克数,
必须指明基本单元
8
溶液的配制计算:
1:稀释后标定 (NaOH,HCl)
n1=n2 c1·V1= c2·V2
2,用基准物质直接配制 (K2Cr2O7)
准确称量并配成准确体积。
A
A
A
m
n
M
?
A
A
A
n
c
V
?
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例 1.1 配 0.01000 mol·L-1 K2Cr2O7标准
溶液 250.0mL,求 m=?
解 m(K2Cr2O7)=n·M=c·V·M
=0.01000× 0.2500× 294.2=0.7354(g)
通常仅需要溶液浓度为 0.01 mol·L-1左右,做法是,
准确称量 0.74g(± 10%) K2Cr2O7基准物质,于容量瓶中
定容,再计算出其准确浓度,
2 2 7
2 2 7
2 2 7 2 2 7
( K C r O )( K C r O )
( K C r O ) ( K C r O )
mc
MV
?
10
二, 标定及滴定计算
方法 1,等物质的量规则
11 ?
AB
( A ) ( B )nn
ZZ
AA
AAMM
ZZ
11( ) = ( )
A
A
1( A ) ( A )n Z n
Z
??
A
A
1
( A ) ( A )c Z c
Z
??
ZA和 ZB分别为 A物质和 B物质在反应中
的得失质子数或得失电子数。
11
等物质的量规则举例
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
H2SO4 的基本单元,
NaOH 的基本单元, NaOH
等物质的量规则,
24
1( ) ( )
2 ?H SO N a O Hnn
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
24
1 H S O
2
MnO4-的基本单元,
Fe2+的基本单元, Fe2+
等物质的量规则, 241( M n O ) ( F e )5nn ???
4
1 M n O
5
?
12
? 滴定分析法的计算
? 基本公式:
? 设 A为待测组分,B为标准溶液,滴
定反应为:
? aA + bB ? cC + dD
? 当 A与 B按化学计量关系完全反应时,
则:
? nA:nB = a:b ?
例 1.4 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%?(滴定剂体积设为
25mL)
解, Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O
I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
+6eCr2O72- 2Cr3+
1
6
n( K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)
1
6
1
6
1
6
m(K2Cr2O7 )= n( K2Cr2O7) M( K2Cr2O7)
=c(Na2S2O3) V(Na2S2O3) M(K2Cr2O7)
=0.020× 0.025× 294.18/6=0.025(g)
-2e2S
2O32- S4O62-
14
例.已知 1.00mL某 HCl标准溶液中含氯化氢
0.004374g/mL,试计算:
? (1) 该 HCl溶液对 NaOH的滴定度 THCL/NaOH;
( 2)该 HC1溶液对 CaO的滴定度 THCl/CaO。
004792.0
1000
00.40
100046.36
00437.01
1000
?
?
?
?
?
?
? N a O HH C lN a O HH C l
Mc
T
( 2)
mLg
Mc
T C a OH C lC a OH C l /0 0 3 3 6 1.0
2
1
1 0 0 0
08.56
1 0 0 046.36
0 0 4 3 7.01
2
1
1 0 0 0
??
?
?
?
??
?
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称大样 ----减少称量误差
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份于锥形瓶中,分别用
Na2S2O3滴定,
r
0,0 0 0 2 0,0 8 % 0,1 %
0,2 5
E ? ? ?
标定 0.10mol·L-1NaOH:
若用 H2C2O4·2H2O,约 0.15g,应称大样 ;
若用 KHC8H4O4,约 0.5g,称小样 为好 (?)
16
计算方法二, 换算因数法
A B C Da b c d? ? ?
( A ) ( B )
( A ) ( A ) ( B ) ( B )
a
cV
a
nn
cV
b
b
? ? ?
?
(例 1.6)
2+ 44
44
( C a ) ( C a ) 5 ( K M n O ) ( K M n O ) ( C a )
( C a )
2
11
5 ( K M n O ) ( K M n O ) ( C a )
0.05 00 1.20 40.0 055
2 2 2.00
n M c V M
VV
c V M
V
?
? ? ?
??
? ? ?
??
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Ca2++C2O42- CaC2O4(s) H2C2O4
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O
5
2
n(Ca2+)=n(H2C2O4)= n(KMnO4)
5H2C2O4 2KMnO41Ca2+ 1H2C2O4
18
A物质的质量分数计算
根据 等物质的量规则,
BA
S
11
( B ) ( B ) ( A )
( A ) 1 0 0 %
c V M
ZZ
w
m
??
??
根据 换算因数法,
( B ) ( B ) ( A )
( A ) 1 0 0 %
a
c V M
bw
m
??
??
S
19
第一章小结
1.基本概念,滴定分析对反应的要求、滴定
方式、基准物质、标准溶液
2.滴定分析计算,
M(Mr),m,n,c,V,w,?之间的关
系
标准溶液的配制与标定, 直接法、标定法
滴定剂 (nA)与被测物 (nB)的关系,
等物质的量规则, 换算因数法