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第三章滴定概论解析

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第三章 滴定分析法概论

第三章 滴定分析法概论

C2O42-
间接测定
24
第二节
标准溶液
一、标准溶液和基准物质

标准溶液：浓度准确已知的溶液 基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的 物质.
25
1.基准物质(primary standard) 对基准物质的要求: a. 组成与化学式相符 b. 纯度足够高主成分含量在99.9％以上)， 所含杂质不影响滴定反应的准确度
19
2.返滴定法(back titration)（剩余滴定法或回 滴法）
先准确加入过量标准溶液，使与试液中的
待测物质或固体试样进行反应，待反应完成
以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准
溶液的方法.
常用于反应慢或没有合适的指示剂的反应， 或固体试样的直接滴定。
20
例1：Al3+ +定量过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT
2
基本术语：
1. 滴定 (titration) ：将滴定剂通过滴定管滴入
待测溶液中的过程。
2. 滴定剂 (titrant) ：浓度准确已知的试样溶液。
3.指示剂(indication)：滴定分析中能发生颜色 改变而指示终点的试剂。
3
4. 滴定终点 (titration end point) ：滴定分 析中指示剂发生颜色改变的那一点（ep） 5.化学计量点(stoichiometric point)：滴定 剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一 点（sp）
注意：化学反应配平；单位换算
35
2.物质的量浓度C与滴定度TT/B的换算
每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量
TT
B
mB VT
b mB CT VT M B / 1000 t

3滴定分析法概论

3滴定分析法概论
第三章 滴定分析法概述
3.2 滴定分析中的标准溶液 2）按被测物质表示滴定度： 指每毫升标准溶液相当于被测物质 的质量。 以符号TX/S表示，单位：g · mL-1 如：T(Fe/ KMnO4 ) = 0.005682 g · mL-1 表示：1mL KMnO4 溶液相当于 0.005682 g 铁，也就是1mL KMnO4 溶液能把0.005682 g 的Fe2+氧化成Fe3+
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述 （1）CaCO3 + 2HCl（过量） CaVa → CaCl2 + CO2↑ + H2O （2）NaOH + HCl（剩余） CbVb →NaCl + H2O
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述 3、置换滴定方式 对于那些有副反应发生不能直接滴定的反 应，可先用适当的试剂与被测物反应， 定量地置换出另一种生成物，再用标准 溶液滴定此生成物。 S2O32- +Cr2O72- →S4O62- + SO42-(副反应) Cr2O72-+6I- +14H+ →3I2+3Cr3++7H2O I2 + 2 Na2S2O3 = 2NaI + Na2S4O6
第三章 滴定分析法概述
3.1 概 述
二、滴定分析法的特点： 1）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（常量成分 分析）物质的测定，具有很高的准确度，相 对误差在±0.1%左右，但是灵敏度低，不适 用于微量组分测定； 2）快速、准确、仪器设备简单、操做方便、 价廉， 便于进行多次平行测定，有利于提高 精密度； 3）应用范围广，具有很高的实用价值。
第三章 滴定分析法概述

分析化学第三章 滴定分析概论

分析化学第三章 滴定分析概论
2020年7月30日9时40分
二、 滴定分析法的分类
1.酸碱滴定法：－质子转移 2.配位滴定法：－生成络合物(EDTA) 3.氧化还原滴定法：－电子转移 4.沉淀滴定法：－生成沉淀(AgX)
三、滴定分析法对滴定反应的要求 滴定操作
1、反应必须定量完成：即没有副反应。 要求反应完全程度达到99.9%以上。 2、快速、慢时需加热或催化剂 3、有适当的指示剂确定计量点
!
注：T 单位为[g/mL] A
2020年7月30日9时40分
例：精密称取CaO试样0.06000 g，以HCl标准溶液滴 定 之 ， 已 知 T(CaO/HCl)=0.005600 g/mL ， 消 耗 HCl10 mL，求CaO的百分含量？
解：
0.0056 10
CaO%
100% 93.33%
(1)标准溶液(Standard Solutions): 已知准确浓度的溶液
(2)化学计量点(Stoichiometric point): 定量反应时的理论平衡点．
2020年7月30日9时40分
(3)滴定终点(End point): 指示剂颜 色变化的转变点，停止滴定的点。
(4)终点误差(Titration error):滴定终点与化学计量点不 一致造成的相对误差。 (5)滴定反应(Titration Reaction):能用于滴定分析的化学 反应。 2、滴定分析法的特点:适于常量分析1%以上，设备简 单，操作方便，快，准所以应用广泛，相对误差0.1% 左右。
深蓝色消失
2020年7月30日9时40分
4、间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的 物质，通过另一反应间接滴定．
例：Ca2+
CaC2O4沉淀
H2SO4

分析化学 第三章滴定分析概论

分析化学 第三章滴定分析概论

5
四川理工学院分析化学精品课程
第三章 滴定分析概论
3.1.4滴定操作方式 3.1.4滴定操作方式 1.直接滴定法 直接滴定法： 1.直接滴定法：凡能满足滴定反应要求的都可 用标准溶液直接滴定． 用标准溶液直接滴定．
6
2.间接滴定法： 2.间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的物 间接滴定法 通过另一反应间接滴定． 质，通过另一反应间接滴定．
TFe/K2Cr2O7
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第三章 滴定分析概论
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3.2.3.待测组分含量的计算：用小于1的分数表 3.2.3.待测组分含量的计算：用小于1 待测组分含量的计算 质量分数，相对量，无量纲． 示，ω质量分数，相对量，无量纲．
b MB c TVT · — · —— mB t 1000 B%= — ·100= ————————×100 × ms ms TT/B·VT B%=————×100 × mS
500 即0.1 · —— = V2 ρX%/M 1000 0.1 mol/L · 0.5L · 98.07 g/mol 所以V 所以 2= ———————————— =2.8mL 1.84g/mL · 96%
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第三章 滴定分析概论
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O)来标定HCl浓 来标定HCl [例3]用基准硼砂(Na2B4O7·10H2O)来标定HCl浓 3]用基准硼砂(Na 用基准硼砂 已知基准硼砂m =0.6021g =0.6021g， 度，已知基准硼砂m硼=0.6021g，终点消耗 VHCl=31.47mL， VHCl=31.47mL，求cHCl=？ [解]Na2B4O7+2HCl+5H2O=4H3BO3+2NaCl
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03第三章滴定分析概论

03第三章滴定分析概论
43
当pH＝pKa（4.76）时δ HAc＝δ Ac-＝0.5，
HAc和Ac-各占一半。
pH＜pKa:主要存在形式是HAc。 pH＞pKa:主要存在形式是Ac-。 多元酸各种存在形式随pH分布的情况可照一 元酸类推。
44
多元弱酸各型体的分布情况
nCaCO3
nHCl n1HCl n2 HCl 2nCaCO3 nNaOH
29
1 n1HCl 2
nNaOH n2 HCl
nCaCO3
1 (nHCl nNaOH ) 2
mCaCO3 M CaCO3
1 (CHClVHCl CNaOH VNaOH ) 2
30
（二）置换滴定法 例2 称取0.1082g K2Cr2O7，溶解后，酸化 并 加 入 过 量 KI， 生 成 的 I2 需 用 2 1 . 9 8 ml Na2S2O3 溶液滴定，问Na2S2O3 溶液的浓度为 多少？
23
三、标准溶液浓度的表示方法 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· -1) mol
必须指明
基本单元
物质的量浓度c (mol· -1) L
质量m(g、mg)， 体积V(L、mL)
质量分数w(%),质量浓度 (g· -1 、mg· -1) mL mL
相对分子量Mr、相对原子量Ar
10pX 10 pX TE % 100 CKt
pX 为滴定过程中发生变化的参数，如pH或pM等， pX 为终点 pX ep与计量点 pX sp 之差； pX pX pX ep sp K t 为滴定反应平衡常数即滴定常数。
C 与计量点时的滴定产物的总浓度Csp有关
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第三章 滴定分析法概论

第三章 滴定分析法概论

（二）滴定分析对化学反应的要求 滴定分析法的基本条件） （滴定分析法的基本条件） 1.反应必须定量进行（反应程度> 99.9%） 反应必须定量进行（反应程度> 99. 2.反应要按一定的化学方程式进行； 反应要按一定的化学方程式进行； 3. 反应速度要快； 反应速度要快； 4. 必须有适当的方法确定滴定终点。 必须有适当的方法确定滴定终点。
nHCL nNa2CO3 = 2
2×mNa2CO3 ×1000 MNa2CO3
CHCL ×VHCL = 2×nNa2CO3 =
2×0.2500×1000 l ∴ VHCL = ≈ 24( m ) 0.2×106.0
续滴定分析计算
例3：若THCL/Na2CO3 = 0.005300 g/ml ，试计算HCl标准 试计算HCl HCl标准 溶液物质的量浓度。 溶液物质的量浓度。 解：
C2O42-
间接测定
第二节
基准物与标准溶液
一、标准溶液浓度的表示方法
物质量的浓度: 物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量
nB mB CB = = V MBV 滴定度 ： (m / L)或 m ol / L) ol ( m
TB 指每毫升标准溶液含有溶质的质量
mB CBMB T = (g / m ) L = B V V×1000
方法特点： 方法特点： 1. 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； 好是化学计量关系； 2. 此法适于组分含量在1%以上各种物质的测 此法适于组分含量在1 常量分析） 定；（常量分析） 3. 该法仪器设备简单、操作简便；快速、准 该法仪器设备简单、操作简便；快速、 误差一般在0 以下。 确，误差一般在0.2%以下。 4．用途广泛。 用途广泛。

第三章 滴定分析概论

接滴定法 滴定剂与被测物之间的反应式为： aA+bB=cC+dD 滴定到化学计量点时，a 摩尔 A 与 b
摩尔 B 作用完全 如HCl标准溶液滴定NaOH溶液
2019/10/12
NWNU-Department of Chemistry
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2. 返滴定法
先准确加入过量标准溶液，使与试液 中的待测物质或固体试样进行反应， 待反应完成以后，再用另一种标准溶
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§3.7 滴定分析结果的计算
§3.7.1 滴定分析计算依据
tT + aA
P
SP时 t nT a nA
或
nA

a t

nT
化学计量数之比 物质的量之比
2019/10/12
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1.两种溶液相互作用：
CA
VA

a t
CT
VT
CT
VT
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§3.2 滴定分析基本术语
滴定(Titration)：滴加标准溶液的操作过程。 化学计量点(Stoichiometric point)：滴加标
准溶液与待测组分恰好完全反应之点。 指示剂(Indicator)：滴定分析中能发生颜色
2019/10/12
NWNU-Department of Chemistry
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§3.4 滴定分析法的分类
以化学反应为为基础的分析方法，称为化学 分析法(chemical analysis)，包括重量分析法和 滴定分析法. 滴定分析法按照所利用的化学反 应类型不同，可分为下列四种

化学分析第三章滴定分析法概论


T KMnO4/Fe = 0.007590 g/mL
即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.007590克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可方便快速确定试样中铁的含量：
m Fe = T Fe / KMnO4 V KMnO4
1
2
3
4
5
第三节 滴定分析中的计算
滴定分析计算的依据 t T + aA P
第三章 滴定分析法概论
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第一节 滴定分析法和滴定方式
滴定分析法：标准溶液滴定待测物至化学反应按计量关系完全作用为止，然后根据标准溶液的浓度和体积计算出待测物含量的分析方法。
*
化学计量点(sp)：stoichiometric point
1
滴入溶液物质的量与待测组分物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系。
*
二、滴定分析计算实例
例1：准确称取基准物质K2Cr2O7 1.502g，溶解后定量转移至250.0ml容量瓶中。问此K2Cr2O7的浓度为多少？
2HCl + Na2CO3 CO2 + H2O + 2NaCl
例2. 用0.1020 mol/L 盐酸标准溶液滴定碳酸钠试样，称取0.1250g，滴定时消耗22.50 ml 盐酸溶液，问该盐酸对Na2CO3的滴定度为多少？碳酸钠试样的百分含量又为多少？（ Na2CO3 = 106.0 )
2.返滴定（涉及到两个反应）
例：配位滴定法测定铝。 先加入准确体积的、过量的标准溶液 EDTA，加热反应完全后，再用另一种标准溶液（Zn2+ ），滴定过量的 EDTA 标准溶液。 反应1： Al3+ + Y4-（准确、过量） = AlY 反应2： Zn2+ + Y4- = ZnY (nEDTA)总 - (nEDTA )过量 = (nAl) (nEDTA)过量 = (a / b)nZn ；a / b =1 (cV )EDTA总 - (cV )Zn = (cV )Al

分析化学 3-1滴定分析法概论

➢ 反应必须具有确定的化学计量关系 ➢ 反应定量地完成（≧99.9%） ➢ 反应速度要快 ➢ 无副反应 ➢ 能用比较简便的方法确定滴定终点
滴定方式
1.直接滴定法：满足上述5个条件的反应，即可用标 准溶液直接滴定待测物质。 （基本）
2.返滴定法：当试液中待测物质与滴定剂反应很慢、 无合适指示剂、用滴定剂直接滴定固体试样反应不 能立即完成时用。 （剩余滴定法）
二.标准溶液的配制方法
1.直接配制法：直接称取基准物或优级纯物质，溶 解后用容量瓶配制， 定容。 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3
2.间接配制（步骤）：
(1).配制溶液 配制成近似所需浓度的溶液。
(2).标定 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定。
(3).确定浓度 由基准物质量（或体积、浓度），计算确定之。
M CaCO3
100 %
mCaCO3
2.返滴定法
例 : Cl- + 一定过量AgNO3 标准溶液 剩余AgNO3标准溶液 NH4SCN标准溶液
Fe3+ 指示剂 返滴定
淡红色[Fe(SCN)]2+
3. 置换滴定法
先加入适当过量的试剂与被测物质起反应，
使其被定量地置换出另一种可滴定的物质，再用标 准溶液滴定此物质.
2.摩尔质量（M）：g·mol-1。 3.物质的量浓度（C）：mol·L-1。 4.质量分数（ω）：待测组分在样品中的含量，可以是
百分数或mg·g-1。
5.质量浓度（ ）：单位体积中某种物质的质量，可
是g·L-1 、mg·L-1等。
第三节 滴定分析中的计算
一.标准溶液浓度的计算
直接法： 用基准物质直接配制,
n(EDTA)总 - n(EDTA )过量 = n(Al) ( c ·V) (EDTA)总 - (c·V )(Zn) = (c·V )(Al)

第三章滴定分析法概论

T KMnO4/Fe = 0.007590 g/mL 即：表示1mL KMnO4标准溶液相当于0.007590 克铁。测定时，根据滴定所消耗的标准溶液体积可 方便快速确定试样中铁的含量：
m Fe = T KMnO4/Fe • V KMnO4 学生推导T和C的关系？TA/B= (a / b ) ·cB ·MA ·10-3
溶液物质量的浓度。
解： nHCl nNa2CO3 2
C HCl
t THCl Na2CO3 1000a NhomakorabeaMA
2 0.005300 1000 0.1000(mol / L) 106.0
2024/9/1
例4、测定药用Na2CO3的含量，称取试样0.1230 g，溶解后 用浓度为0.1006mol/L的HCL标准溶液滴定，终点时消耗 该HCL标液23.50 mL，求试样中Na2CO3的百分含量。
2024/9/1
滴定
已知浓度试剂 待测溶液
2、基本术语 (1)滴定分析法：TAM (2)滴定：titration (3)标准溶液 ：0.1210mol/L盐酸 (4)化学计量点（等当点）：sp (5)指示剂：indicator (6)滴定终点：ep (7)终点误差：TE (8)基准物质：primary standard (9)滴定曲线：titration cave (10)滴定突跃:
2024/9/1
二、滴定条件和滴定方式
1、滴定分析对化学反应的要求
(1) 反 应 必 须 按 一 定 的 反 应 式 进 行 ， 有 确 定 计 量 关 系
(KMnO4+ Na2S2O3无确定计量关系) ？ (2)反应完全，反应程度高（99.9%以上） K’MY大、KSp 小，满足滴定要求 (3)反应速度快（慢反应怎么办？）
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Grade Chinese English Label Use
2018/10/21
I 优级纯 GR green H. Anal. exp
II 分析纯 AR red Anal. Exp.
III 化学纯 CP blue Chem. exp.
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3C Titrition curves

A graph showing the progress of a titration as a function of the volume of titrant added.
Acid–base titration curve for 25.0 mL of 0.100 M HCl with 0.100 M NaOH
滴定分析法对化学反应的要求

Three conditions need to be met:

All reactions involving the titrant and analyte must be
of known stoichiometry. 有确定的化学计量关系，反应按一定的反应方程式进行
Example 2

称取铁矿石试样 0.5000g ，将其溶解，使全部铁还原
为 Fe2+ ，用 0.01500mol· L-1 K2Cr2O7 标准溶液滴定至
化学计量点时，用去 K2Cr2O7 标准溶液 23.45mL ，求 试样中Fe和Fe2O3的质量分数分别为多少？
解 6Fe2+ +Cr2O72- +14H+ = 6Fe3+ +2Cr3+ +7H2O

The titration reaction must occur rapidly. 反应速度较快

A suitable indicator must be available for determining the end pof accuracy.
Zn2+
Zn—EDTA
5
College of Chemistry & Chemical Engineering
Example 1

称 取 含 铝 试 样 0.2000g ， 溶 解 后 加 入 0.05082mol· L-1 EDTA标准溶液20.00mL，控制条件使Al3+与EDTA络 合完全，然后用 0.05012mol· L-1Zn2+ 标准溶液返滴定， 消耗 Zn2+ 溶液 11.36mL ，计算试样中 Al2O3 的质量分 数？

Consumed volume should not be too small. Experiment should be repeated at least 3 times.
Relative error should be within 0.2%.
2018/10/21
College of Chemistry & Chemical Engineering
nNa S O 6nK Cr O
2 2 3 2 2
2018/10/21
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9
College of Chemistry & Chemical Engineering

Example of indirect titration:
如Ca2+沉淀为CaC2O4，再用硫酸溶解，用KMnO4滴
定C2O42-,间接测定Ca2+
第三章
滴定分析概论
Titrimetric methods of analysis
滴定分析法：又称容量分析法。 标准溶液
化学计量关系 指示剂
标准溶液
被测物质 酸碱滴定法、 络合滴定法 氧化还原滴定法、沉淀滴定法
待测溶液
2018/10/21 College of Chemistry & Chemical Engineering 2
nFe2 6nCr O 2 2nFe2O3
2 7
2018/10/21 College of Chemistry & Chemical Engineering 7
wFe
nFe2 M Fe ms

6nK 2Cr2O7 M Fe ms

6cK 2Cr2O7 VK 2Cr2O7 M Fe ms
2018/10/21 College of Chemistry & Chemical Engineering 8
Example of displacement titration:
Na2S2O3 can be oxidized or reduced. Too much side reaction.
解
nAl3 nEDTA 2nAl2O3
wAl2O3
2018/10/21
nZn 2 nEDTA
1 (0.05082 20.00 0.0501211.36) 103 102.0 2 0.1140 0.2000
College of Chemistry & Chemical Engineering 6

Secondary standard：

a compound whose purity has been established by chemical analysis and serves as the reference material for a titrimetric method of analysis.
containing the analyte, and the excess reagent remaining after
its reaction with the analyte is determined by a titration

置 换 滴 定 法 Displacement titration: In which, the analyte displaces a species, usually from a complex, and the amount of the displaced species is determined by a titration.络合滴定多 用 间接滴定法 Indirect titration: no available direct titration reaction.
6 0.01500 23.45103 55.85 0.2357 0.5000 1 1 nFe2O3 M Fe2O3 2 nFe2 M Fe2O3 2 6nK 2Cr2O7 M Fe2O3 wFe2O3 ms ms ms 3 0.01500 23.45103 159.7 0.3370 0.5000
容易确定滴定终点
2018/10/21 College of Chemistry & Chemical Engineering 3
滴定方式 Titration strategies

直接滴定法 Direct titration: meet above three conditions. 返滴定法 Back titration: slow reaction, solid sample, or no available indicator. In which a reagent is added to a solution
2018/10/21
College of Chemistry & Chemical Engineering
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Example of a redox titration curve
Example of a thermometric titration curve
2018/10/21
College of Chemistry & Chemical Engineering
2018/10/21
College of Chemistry & Chemical Engineering
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3B Standard solutions 标准溶液 标准溶液: 已知准确浓度的试剂溶液。 配制方法有直接配制和标定两种。

3B-1 Desirable properties of standard solution
2 2Cr2 O 7 S2 O 3 No stoichiometrical
6I 3 ( I2

reaction
22 2S2 O3 2I S4 O 6 )
nCr O2 1 nI- 1 2nI2 1 1 nS O2 1 nS O2 2 7 6 6 3 2 2 3 6 2 3
2018/10/21
3A-2 基准物质 Primary standard: purchased
基准物质: 能用于直接配制和标定标准溶液的物质。 要求：试剂与化学组成一致；纯度高；稳定；摩尔质量大； 滴定反应时无副反应。 Biochem. Reagent BR coffee Biochem. & Medchem. exp
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2018/10/21

Example of back titration:
如测定CaCO3，加入过量盐酸，多余盐酸用标准氢氧化钠 溶液返滴
Measurement of solid sample CaCO3.
S
2018/10/21
College of Chemistry & Chemical Engineering