第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-1
第四章 滴定分析法概论
4-1 滴定分析法简介
一, 滴定分析法的过程和方法特点
滴定分析法是化学分析法中的重要分析方法之
一。将一种已知其准确浓度的试剂溶液(称为标准
溶液)滴加到被测物质的溶液中,直到化学反应完
全时为止,然后根据所用试剂溶液的浓度和体积可
以求得被测组分的含量,这种方法称为滴定分析法
(或称容量分析法 )。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-2
我们在用滴定分析法进行定量分析时,是将被
测定物质的溶液置于一定的容器 〔 通常为锥形瓶 〕
中,并加入少量适当的指示剂,然后用一种标准溶
液通过滴定管逐滴地加到容器里。这样的操作过程
称为,滴定,。当滴入的标准溶液与被测定的物质
定量反应完全时,也就是两者的物质的量正好符合
化学反应式所表示的化学计量关系时,称反应达到
了 化学计量点 (亦称 计量点 以 sp表示 )。计量点一
般根据指示剂的变色来确定。实际上滴定是进行到
溶液里的指示剂变色时停止的,停止滴定这一点称
为,滴定终点,或简称,终点, 。指示剂并不一定
正好在计量点时变色。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-3
滴定终点与计量点不一定恰好相符, 它们之间
存在着一个很小的差别, 由此而造成的分析误差称
为, 滴定误差, 也叫, 终点误差, 以 Et表示 。 滴定
误差的大小, 决定于滴定反应和指示剂的性能及用
量 。 因此, 必须选择适当的指示剂才能使滴定的终
点尽可能地接近计量点 。
滴定分析法是定量分析中的重要方法之一, 此
种方法适于百分含量在 1% 以上各物质的测定, 有
时也可以测定微量组分;该方法的特点是,快速,
准确, 仪器设备简单, 操做方便, 价廉, 可适用于
多种化学反应类型的测定;分析结果的准确度较高,
一般情况下, 其滴定的相对误差在 0.1%左右 。 所以
该方法在生产和科研上具有很高的实用价值 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-4
二, 滴定分析法对滴定反应的要求
(一 )反应要完全:被测物质与标准溶液之
间的反应要按一定的化学方程式进行, 而且
反应必须接近完全 (通常要求达到 99.9%以上 )。
这是定量计算的基础 。
(二 )反应速度要快:滴定反应要求在瞬间
完成, 对于速度较慢的反应, 有时可通过加
热或加入催化剂等办法来加快反应速度 。
(三 )要有简便可靠的方法确定滴定的终点 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-5
三, 滴定方式
(一 ) 直接滴定法 凡符合上述条件的反应, 就
可以直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定, 这称
为直接滴定 。
(二 ) 返滴定法 先加入一定, 且过量的标准溶
液, 待其与被测物质反应完全后, 再用另一种滴定
剂滴定剩余的标准溶液, 从而计算被测物质的量,
因此返滴定法又称剩余量滴定法 。
4-2 标准溶液浓度的表示方法
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-6
所谓标准溶液, 就是指已知准确浓度的溶液 。
在滴定分析中, 不论采取何种滴定方法, 都离不开
标准溶液, 否则就无法计算分析结果 。
一, 物质的量浓度
物质的量浓度, 是指体积溶液所含溶质 B的物
质的量, 以符号 cB表示,即 cB=nB/V
式中,V表示溶液的体积; nB为溶液中溶质 B
的物质的量, B代表溶质的化学式 。
在国际单位制中 nB的 SI单位是 mol,V的 SI单位
是 m3。 物质的量浓度 ( 简称为浓度 ) cB的 SI单位是
mol·m-3。 这个单位太小, 使用不便, 实用的是它的
倍数单位 mol·dm-3或 mol·L-1。 1mol·L-1=l000 mol·m-3。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-7
二, 滴定度
滴定度是指每毫升标准溶液相当被测物质的质
量 ( g或 mg), 以符号 TB/A表示 。
生产单位常采用的滴定度是指 ( 1) 每毫升标
准溶液中所含溶质的质量 。 例如, TNaOH=0.04000
g·mL-1,表示每 1mLNaOH 溶液中含有 0.04000g
NaOH。 ( 2) 在例行分析中, 常用一种标准溶液测
定同一物质时, 滴定度又指每毫升标准溶液相当于
被测物质的质量 。 常以 TM1/M2表示 。 M1是标准溶液
中溶质的分子式, M2是被测物质的分子式 。 例如每
毫升 H2SO4标准溶液恰能与 0.04000gNaOH反应, 则
此 H2SO4溶液的滴定度是 = 0.04000
g·mL-1。
N a O HSOHT /42
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-8
知道了滴定度, 再乘以滴定中用去的标准溶液的体
积, 就 可以直 接得 到被测 物质 的含量 。 如用
= 0.04000 g·mL-1的 H2SO4标准溶液滴定烧碱溶液,
设滴定时用去 32.00毫升, 则此试样中 NaOH的质量
为,
= 32.00g·mL-1× 0.04000 g·mL-1
= 1.280g
( 3) 有时如果固定分析试样的重量, 那么滴
定度也可直接表示每毫升标准溶液相当于被测物质
的百分含量 。 例如, = 2.69%,表示当
试样的质量固定时, 每毫升 H2SO4标准溶液相当于
试样中 NaOH的含量为 2.69%。
N a O HSOHSOH TV /4242 ?
N a O HSOHT /42
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-9
测定时, 如用去 H2SO4标准溶液 l0.50mL,则该试样
中 NaOH的含量为,
= 10.50× 2.69%= 28.24%
这种浓度表示方法, 对于工厂等生产单位来讲,
由于经常分析同一种样品, 所以能省去很大计算,
很快就可以得出分析结果, 使用起来非常方便 。
4-3 标准溶液的配制和浓度的标定
一, 直接配制法
准确称取一定质量的物质, 溶解于适量水后移
入容量瓶, 用水稀至刻度, 然后根据称取物质的质
量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度 。
N a O HSOHSOHN a O H TV /4242 ???
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-10
许多化学试剂由于不纯和不易提纯, 或在空气
中不稳定 (如易吸收水分 )等原因, 不能用直接法配
制标准溶液, 只有具备下列条件的化学试剂, 才能
用直接配制法 。
1.在空气中要稳定 。 例如加热干燥时不分解,
称量时不吸湿, 不吸收空气中的 CO2,不被空气氧
化等 。
2.纯度较高 (一般要求纯度在 99.9%以上 ),杂质
含量少到可以忽略 (0.01-0.02%)。
3.实际组成应与化学式完全符含 。 若含结晶水
时, 如硼砂 Na2B4O7·10H2O,其结晶水的含量也应与
化学式符合 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-11
4.试剂最好具有较大的摩尔质量 。 因为摩尔质
量越大, 称取的量就越多, 称量误差就可相应的减
少 。
凡是符含上述条件的物质, 在分析化学上称为
,基准物质, 或称, 基准试剂, 。 凡是基准试剂,
都可以用来直接配成标准溶液 。
二, 间接配制法
间接配制法也叫标定法 。
许多化学试剂是不符含上述条件的, 如 NaOH,它很
容易吸收空气中的 CO2和水分, 因此称得的质量不能代表纯
净 NaOH的质量;盐酸 (除恒沸溶液外 ),也很难知道其中
HCl的准确含量; KMnO4,Na2S2O3等均不易提纯, 且见光
易分解, 均不宜用直接法配成标准溶液, 而要用标定法 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-12
即先配成接近所需浓度的溶液, 然后再用基准
物质或用另一种物质的标准溶液来测定它的准确浓
度 。 这种利用基准物质 (或用已知准确浓度的溶液 )来
确定标准溶液浓度的操作过程, 称为, 标定, 或称
,标化, 。
标定标准溶液的方法有二,
(一 )用基准物质标定
称取一定量的基准物质, 溶解后用待标定的溶
液滴定, 然后根据基准物质的质量及待标定溶液所
消耗的体积, 即可算出该溶液的准确浓度 。 大多数
标准溶液是通过标定的方法测定其准确浓度的 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-13
(二 )与标准溶液进行比较
准确吸取一定量的待标定溶液, 用巳知准确浓
度的标准溶液滴定;或者准确吸取一定量的已知准
确浓度的标准溶液, 用待标定溶液滴定 。 根据两种
溶液所消耗的毫升数及标准溶液的浓度, 就可计算
出待标定溶液的准确浓度 。 这种用标准溶液来测定
待标定溶液准确浓度的操作过程称为, 比较, 。 显
然, 这种方法不及直接标定的方法好, 因为标准溶
液的浓度不准确就会直按影响待标定溶液浓度的准
确性 。 因此, 标定时应尽量采用直接标定法 。
第十三讲 第四章 滴定分析法概论 13-14
标定时,不论采用那种方法应注意以下几点,
1.一般要求应平行做 3— 4次,至少平行做
2-3,相对偏差要求不大于 0.2%。
2.为了减小测量误差, 称取基准物质的量
不应太少;滴定时消耗标准溶液的体积也不应
太小 。
3.配制和标定溶液时用的量器 (如滴定管,
移液管和容量瓶等 ),必要时需进行校正 。
4.标定后的标准溶液应妥善保存 。