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)。
滴定分析法概论范文滴定分析法的基本原理是滴定液与待测溶液发生定量反应,滴定液的化学计量反应与待测物质的化学计量反应成正比。
在滴定过程中,通过向待测溶液中滴加滴定液,并同时使用指示剂来指示滴定的终点。
当滴定反应接近完成时,指示剂的颜色会发生明显的变化,通过记录滴定液的用量来计算出待测溶液中的含量或浓度。
1.准备滴定液和指示剂:选择适当的滴定液和指示剂,使其能够满足滴定反应的要求,并注意滴定液的稳定性和浓度。
2.准备待测溶液:将待测溶液按照一定的方法和条件准备好,并记录其体积和浓度。
3.滴定操作:在滴定过程中,首先将滴定液与待测溶液迅速混合,在溶液中加入一定量的指示剂。
然后使用滴定管滴加滴定液,直到观察到指示剂颜色发生明显变化。
在滴加过程中,要注意滴定液的滴下速度,避免滴下过快或过慢造成误差。
4.记录滴定数据:记录滴定液的滴加体积,并进行必要的数据处理和计算。
5.结果分析:根据滴定液的用量和待测物质的计量关系,计算出待测溶液的含量或浓度。
滴定分析法具有灵敏度高、准确度较高的优点,不仅适用于定量分析,还可以用于质量分析。
滴定分析法可以进行实时分析,方便快捷,且操作简单,不需要复杂的仪器设备。
此外,滴定分析法具有广泛的适用性,可以应用于不同类型的分析中。
然而,滴定分析法也存在一定的局限性。
滴定分析法对滴定液和指示剂的准确度要求较高,选择不当可能会导致结果的偏差。
滴定分析法在样品制备过程中容易受到环境条件的影响,如温度、湿度等。
另外,在滴定过程中,也需要注意滴定管、烧杯等实验器具的洁净度和正确使用方法。
总之,滴定分析法是一种常用且实用的定量分析方法,具有简便、快速和准确的特点。
在实际应用中,需要选择适当的滴定液和指示剂,严格控制实验条件,以获得准确可靠的分析结果。
第一节 概述(一) 滴定分析法滴定:是将已知准确浓度的溶液——标准溶液通过滴定管滴加到待测溶液中的过程滴定分析法:待“滴定”进行到化学反应按计量关系完全作用为止,然后根据所用标准溶液的浓度的体积计算出待测物质含量的分析方法容量分析法:这类分析方法以测定标准溶液的容积为基础的方法,故滴定分析法又称~滴定分析法的特点:具有快速准确,操作简便,仪器要求低,相对误差一般在0.2%以下第二节 标准溶液(一) 标准溶液标准溶液的配制方法分为直接法和间接法1 直接法(1)试剂组成和化学式完成相符(2)试剂的纯度一般应在99.9%以上,且稳定,不发生副反应(3)试剂最好有较大的摩尔质量,可减少称量误差配制方法:准确称取一定量的基准物质,用一定溶剂溶解后定量转移到容量瓶中,稀释至刻度;根据称取的基准物质的质量和容量瓶的容积,即可算出该标准溶液的准确浓度:用配制溶液滴定基准物质计算其准确浓度的方法大多数标准溶液是通过标定确定其准确浓度的(二)标准溶液浓度的表示方法1 物质的量浓度常用的单位:摩尔(mol)或毫摩尔(mmol)滴定度滴定度:用来表示标准溶液的浓度表示方法:1.以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示2.以每毫升标准溶液所能滴定的被测物质的质量表示这种滴定度的表示方法的一般形式为T T/A,T表示滴定剂,A表示被测物质第三节 滴定分析的计算第四节 滴定分析中的化学平衡化学分析中常见的化学平衡包括:水的离解平衡,酸碱平衡,溶度积平衡,配位平衡,氧化还原平衡(一) 分布系数和副反应系数分析浓度:平衡体系中各种存在型体的平衡浓度之和,常用C表示分布系数:一定型体的平衡浓度占分析浓度的比值为该种型体的分布系数,用δn表示这里的n为型体的电荷数每种物质各种型体的分布系数的加和应等于1副反应系数:各种物质存在型体的浓度占各种物质存在型体浓度总和的分数倒数称为~ α =C/[Y]副反应系数和分布系数的倒数一致电荷平衡:只在一个化学平衡体系中正离子电荷的总和与负离子电荷的总和相等,即溶液总是电中性的电荷平衡式:正负电荷平衡的数学表达式质量平衡:又称物料平衡,指在一个化学平衡体系中某一组分的分析浓度等于该组分各种存在型体的平衡浓度之和。
第三章滴定分析法概论
1.名词解释:滴定分析法、滴定、标准溶液、化学计量点、滴定终点、滴定误差、指示剂、基准物质。
2.用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件?基准物质必须具备哪些条件?
3.什么是滴定曲线?滴定曲线有何特点?
4.什么是突跃范围?什么是指示剂变色范围?
5.物质的量的法定单位是什么?物质的量浓度单位又是什么?
6.滴定度T T/B的含义是什么?
7.下列物质中哪些不可使用直接法配制标准溶液?为什么?
NaOH、HCl、H2SO4、K2Cr2O7、KMnO4、AgNO3、NaCl、NaS2O3
答:NaOH、HCl、H2SO4、KMnO4、NaS2O3不可以直接配制标准溶液。
8.基准试剂(1)H2C2O4∙2H2O因保存不当而部分风化;(2)Na2CO3因吸潮带有少量水分。
用(1)标定NaOH溶液或用(2)标定HCl溶液浓度时,结果是偏低还是偏高?用此NaOH(HCl)溶液测定某有机酸(有机碱)的摩尔质量时,结果偏低还是偏高?
答:用(1)标定NaOH溶液结果偏低,用(2)标定HCl溶液浓度时结果偏高
用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时结果偏高
用此HCl溶液测定某有机碱的摩尔质量时结果偏低
9.用基准Na2CO3标定HCl溶液时,下列情况会对HCl的浓度产生何种影响(偏高,偏低,无影响)?
(1)滴定速度太快,附在滴定管壁上的HCl来不及流下来就读取滴定体积;
(2)称取Na2CO3时,实际质量为0.1238g,记录时误记为0.1248g;
(3)在将HCl标准溶液倒入滴定管之前,没有用HCl溶液淋洗滴定管;
(4)使用的Na2CO3中含有少量的NaHCO3。
答:
HCl
CO Na
CO
Na HCl
3
2
3
2
2
V V
c c ⋅
=
(1)偏低;(2)偏高;(3)偏低;(4)偏高
10.写出下列各体系的质子条件式。
(1) (NH4)H2PO4;(2) H2SO4(c1)+HCOOH(c2);(3)NaOH(c1)+NH3(c2);
(4) HAc(c1)+NaAc(c2);(5)HCN(c1)+NaOH(c2)
答:(1)[H 3O +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 4-]+2[PO 43-
] (2)零水准物质为:HCOOH 、HSO 4-
、H 2O [H 3O +
]=[SO 42-]+[HCOO -]+[OH -]+c 1 (3) 零水准物质为:NH 3、H 2O [H 3O +
]+[NH 4+
]= [OH -]-c 1
(4) [H 3O +
] = [OH -]+[Ac -]-c 2 [H 3+
O] = [OH -]-[HAc]+c 1 (5) c 1>c 2:[H 3O +
] = [OH -]+[CN -]-c 2
c 1<c 2:[H 3O +] +[HCN]= [OH -]-(c 2-c 1) c 1=c 2:[H 3O +] +[HCN]= [OH -]
11.写出(1)H 3AsO 4;(2)MgBr 2水溶液的电荷平衡式。
答:(1) [H 3+
O] = [OH -]+[H 2AsO 4-]+2[HAsO 42-]+3[AsO 43-
]
(2) 2[Mg 2+
]+[H 3O +
] = [OH -]+[Br -]
12.写出c mol/L Zn 2[Fe(CN)6]水溶液的质量平衡式。
答:[Zn 2+
]=2c
c =[Fe(CN)64-]+[Fe(CN)53-]+[Fe(CN)42-]+[Fe(CN)3-]+[Fe(CN)2+
]+[Fe(CN) 2+
]+[Fe 3+
] 13.配制浓度为2.0mol/L 下列物质溶液各5.0×102
ml ,应各取其浓溶液多少毫升? (1)浓氨水(密度0.89kg/L ,含氨29%);(2)冰醋酸(密度1.05kg/L ,含HAc100%);(3)浓H 2SO 4(密度1.84kg/L ,含H 2SO 496%)。
答:(1)L
066.015
50.00.2mol/L 1510
)89.0/100(17
/293
O(浓(H NH 23=⨯==⨯=
-V c
(2)
0.25.005
.1r ⨯=⨯HAc
M V V =57mL
(3) L
055.018
50.00.2mol/L 1810
)84.1/100(98
/963
(浓浓SO H 42=⨯==⨯=
-V c
14.应在500.0 ml 0.08000 mol/L NaOH 溶液中加入多少毫升0.5000 mol/L 的NaOH 溶液,才能使最后得到的溶液浓度为0.2000 mol/L ?
答:500.0×0.08000+0.5000V =0.2000×(500.0+V )
V =200.0mL
15.欲使滴定时消耗0.10 mol/L HCl 溶液20~25ml 问应取基准试剂Na 2CO 3多少克?此时称量误差能否小于0.1%?
答:
g
M V c m M m V c l l 13.0~11.02
213
232CO Na r,HCl HC CO Na r,HCl HC ==
=
称量误差:
%18.0%10011
.00002
.0=⨯±
16.已知1ml 某HCl 标准溶液中含氯化氢0.004374 g/ml ,试计算:(1)该HCl 溶液对NaOH 的滴定度;(2)该HCl 溶液对CaO 的滴定度。
答:(1)1mLHCl 的物质的量=0.004374/36.46=0.1200×10-3
mol
T HCl/NaOH =0.1200×10-3×40.00=0.004800g/mL
(2)g/mL
003365.008.56101200.02
1
2121
3CaO r,HCl HCl/CaO CaO HCl =⨯⨯⨯=⋅==-M n T n n
17.已知CaCO 3试样中杂质不干扰测定。
称取该试样0.2500g ,加入25.00ml 0.2600 mol/L HCl 溶解,煮沸除去CO 2,用0.1225 mol/L NaOH 溶液返滴过量的酸,消耗13.00ml 。
试计算试样中CaCO 3的质量分数。
答:%2.98%1002500
.01
.10010)00.131225.02600.000.25(21
%CaCO 33=⨯⨯⨯⨯-⨯=-
18.二元弱酸H 2A ,已知pH =1.92时,-=H A A H 2δδ;pH =6.22时,-2A H A δδ=-。
计算:(1)H 2A
的1a p K 和2a p K ;(2)当溶液中的主要存在型体为HA –
时,溶液的pH 值。
答:(1)
22.6]
[HA ]
[A lg
pH p ]
[HA ][A lg
p pH 92
.1A]
[H ]
[HA lg pH p A][H ]
[HA lg
p pH 222221
21=-=+==-=+=--
--
--a a a a K K K K
(2)07.4)p (p 2
1
pH 21=+=
a a K K。