滴定分析法概论
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第二章滴定分析法概论第一节滴定分析法简介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)。
一、滴定分析法的过程和方法特点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(以ep表示)”或简称“终点” 。
指示剂并不一定正好在计量点时变色。
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。
根据滴定时化学反应类型的不同,其主要分析方法分为下述四类:酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法。
各种方法都有其优点和局限性,同一种物质可以选用不同的方法来测定。
应根据试样组成、被测物质的性质、含量和对分析结果准确度的要求加以选择。
滴定分析法适于百分含量在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。
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)。
第四章滴定分析法概论
教学要求:
1、了解滴定分析法的特点
2、掌握标准溶液的配制和浓度的标定
3、掌握物质的量浓度、滴定度的意义及其相互换算的方法
4、掌握计算分析结果的方法
重点、难点:
标准溶液的配制和标定
物质的量浓度和滴定度的相互换算
教学内容:
第一节滴定分析法简介
一、滴定分析法的过程和方法特点:
1、常用术语:
⑴、滴定:将滴定剂从滴定管加到被测物质溶液中的过程
⑵、化学计量点(sp):当加入的标准溶液与被测定的物质按照一定的化学反应
式定量反应完全时,即反应达到了化学计量点。
⑶、滴定终点(ep):在滴定过程中,指示剂正好发生颜色变化的转变点。
⑷、指示剂:能够指示终点变化的试剂。
):滴定终点与化学计量点不一定恰好符合,它们之间存在着
⑸、滴定误差(E
t
很小的差别,由此引起测定结果的误差称为滴定误差。
2、特点:
⑴、加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰好是化学计量关系
⑵、此法适于组分含量在1%以上(常量组分)物质的测定。
有时采用微量滴
定管也能进行微量分析。
⑶、该法准确度高,操作简便、快速,仪器简单,用途广泛。
=0.1%
⑷、分析结果准确度高。
E
t
二、滴定分析法对滴定反应的要求:
1、化学反应要按照一定的化学计量关系定量进行。
而且反应要完全,无副反应。
2、反应速率要快。
3、要有简便可行的方法来确定滴定终点。
三、几种滴定方式:
1、直接滴定法:直接采用标准溶液对试样溶液进行滴定。
2、返滴定法:先加入一定量且过量的标准溶液,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。
3、置换滴定法
4、间接滴定法
第二节标准溶液浓度的表示方法
一、物质的量浓度c
B
:
1、定义:指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量
2、公式:c
B =n
B
/V
B
m
B = c
B
V
B
M
B
单位:c
B
——mol/L
n
B
—mol
V
B
——L
M
B
——g/mol
二、滴定度:
1、定义:每毫升标准溶液相当于被测物质的质量(g或mg),以符号T
B/A
表示,单位为g/ml
2、表示方法:
①以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示
T
HCl
==0.003646g/ml
表示1mlHCl溶液中含溶质0.003646g
②以每毫升标准溶液所能滴定的被测物质的质量表示
T
KMnO/Fe
=0.005585g/ml
表示每mlKMnO
4
恰好与0.005585gFe完全反应
③如果固定试样的质量,T可直接表示1ml滴定剂相当于被测物质的百分含量。
例、用含硫量为0.051%的标准钢样来标定碘溶液,如果固定试样质量为0.5000g,
滴定时消耗I
2
溶液11.80ml,试用滴定度表示出硫的百分含量。
T I /S =
8.
11
100
051
.0
5000
.0⨯
=0.000022g/ml
表示百分含量
T I /S =/
%
0043
.0
8.
11
%
051
.0
=ml
第三节标准溶液的配制和浓度的标定
标准溶液:指已知其准确浓度的溶液
一、直接配制法
1、在分析天平上准确称取一定质量的某物质,溶解于适量水后定量转入容量瓶
中,然后稀释、定容并摇匀。
2、基准物质:能用来直接配制标准溶液的化学试剂称为基准物质
要求:①组成符合化学式,若含结晶水时,其结晶水的含量也应与化学式相符
②纯度要高,主成分的含量应在99.9%以上。
③性质稳定,不分解,不风化,不潮解。
④试剂的摩尔质量较大,这样可以减小称量误差
⑤滴定反应中能按化学计量关系定量地、迅速地进行。
二、间接配制法(标定法):
先将这类物质配制成近似于所需浓度地溶液,然后利用该物质与某基准物质或另一种标准溶液之间地反应来确定其准确浓度。
三、提高标定准确度地方法:
1、标定时应平行测定3—4次,测定结果地相对偏差不大于0.2%。
2、称取基准物质的量不能太少。
应大于0.2000g
3、滴定时消耗标准溶液的体积不应太少,20-25ml
4、配制和标定溶液时使用的量器,如滴定管、容量瓶和移液管等,在必要时应校正
其体积,并考虑温度的影响
5、标定后的溶液应妥善保存。
第四节滴定分析中的计算
一、滴定分析计算的依据和常用公式
aA + bB====cC + dD
当反应定量完成达到计量点时,n
B ∶n
A
==b∶a
即c
B V
B
∶c
A
V
A
== b∶a
可得 c
A V
A
===(a/b)c
B
V
B
m
A /M
A
===(a/b)c
B
V
B
二、滴定分析法的有关计算
1、标准溶液的配制(直接法)、稀释与增浓
公式:m
B =c
B
V
B
M
B
c
A
V
A
= c
A
/V
A
/
原则:稀释或增浓前后总溶质的量不变。
2、标定溶液浓度的有关计算
公式:m
A /M
A
=(a/b)c
B
V
B
A代表基准物质。
该公式可计算①待标定溶液中溶质B的浓度。
②估算基准物质的称量范围
③估算滴定剂的体积。
3、物质的量浓度与滴定度之间的换算
⑴、 T
B/A =m
A
/V
B
B为标准溶液(滴定剂)中溶质的化学式。
A为被测物质的化学式
m A 的单位为g,V
B
的单位为ml
⑵、物质的量浓度与滴定度之间的换算公式
c B =a
b M T A A B ∙⨯/310 ( b/a 反应摩尔比) T B/A =C B 1000
A M b a ⨯⨯
例、试将0.01000mol/LKMnO 4改以滴定度 324/O Fe KMnO T 表示
滴定反应
232244585H Fe Mn H Fe MnO ++⇔++++++-O
4323241000
25/KMnO O Fe O Fe KMnO C M T ⨯⨯===
T===0.003993g/ml
4、被测物质的质量和质量分数的计算
公式:m A ==(a/b )c B V B M A ωA ==S
A B B S A m M V c b a m m )/(== 补充:常用于标定酸溶液的基准物质:
1、Na 2CO 3:180℃干燥2—3hr 。
270℃干燥1---2hr 。
2、硼砂:Na 2B 2O 7
Na 2B 2O 7+2HCl+5H 2O==4H 3BO 3+2NaCl K a ==5.8×10-10
硼酸H 3BO 3是一元酸,由于硼是缺电子原子,它加合了水中的OH -而释放出
H +显酸性。
在硼酸中加入多羟基化合物,则可使之显强酸性,用强酸来滴定。
常用于标定碱的基准物质
1、草酸:H 2C 2O 4
2、邻苯二甲酸氢钾:。