第二章 滴定分析1
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分析化学——滴定分析1分析化学——滴定分析1滴定分析是一种常用的定量分析方法,广泛应用于分析化学领域。
其中,酸碱滴定法是滴定分析中的一种常见方法,用于测定溶液中酸碱度的浓度。
酸碱滴定法的基本原理是,在滴定过程中,通过加入一溶液中碱(酸)溶液的滴加,来使酸碱反应完全进行,从而确定酸碱溶液的浓度。
这一过程中,通常需要使用作为指示剂的物质,其颜色会与溶液的酸碱度有关,以判定滴定终点。
滴定分析中,常见的酸碱指示剂有酚酞、溴酚蓝、溴甲蓝等,它们的酸碱变色范围与所滴定的溶液的酸碱度变化范围对应。
例如,酚酞是一种经典的指示剂,它在酸性溶液中呈现红色,在碱性溶液中呈现黄色。
因此,当滴定溶液的酸度逐渐减小,接近中性的时候,加入的酚酞指示剂会由红色转变为黄色,这就表明滴定终点已经达到,即反应完全进行。
在进行酸碱滴定分析时,实验中通常需要采取以下步骤:1.准备滴定溶液:确定所需测定酸碱度的溶液体积和滴定液体积比例,准备好待测溶液和滴定液。
2.取定量的待测溶液进入烧杯中,添加适量的酸碱指示剂。
3.使用滴定管将滴定液加入待测溶液中,一滴一滴地滴加,同时轻轻摇动烧杯,以促使反应充分进行。
4.当颜色变化接近滴定终点的指示剂要求时,减缓滴定速度,进行逐滴滴定。
5.当颜色变化到达滴定终点时,滴定停止,记录滴加的滴定液体积。
6.重复实验,取平均值,计算溶液的酸碱浓度。
酸碱滴定法的关键在于确定滴定终点。
滴定终点的判断可以通过观察颜色变化、定性判断,或者使用仪器来测定。
例如,可以使用电位计来测定酸碱溶液的电位变化,从而确定滴定终点。
需要注意的是,在酸碱滴定分析中,滴定过程必须进行充分,并且滴定液的浓度和体积要仔细计算,以确保结果的准确性。
此外,选择合适的酸碱指示剂也是非常重要的,它应与所测定的溶液酸碱度变化范围相匹配。
总之,酸碱滴定法是一种常用的分析化学方法,用于测定溶液中的酸碱度浓度。
在实验中,需要准确控制滴定液的加入量和速度,确定滴定终点,并选择适合的酸碱指示剂,以保证结果的准确性。
分析化学第二章滴定分析第二章滴定分析学习指南滴定分析是定量化学分析中重要的分析方法,它以简单、快速、准确的特点而被广泛应用于常量分析中。
通过本章的学习,应了解滴定分析方法的特点和分类;理解滴定分析的基本术语;掌握滴定分析对化学反应的要求和滴定的方式;掌握标准溶液的制备方法和配制标准溶液时对基准物的要求及有关规定;掌握分析化学中常用的法定计量单位;熟练掌握有关滴定分析的各种计算。
在学习过程中,若能复习无机化学中化学反应方程式的配平、物质的量的概念及其有关计算对掌握本章重点内容将会有很大的帮助。
第一节概述【学习要点】理解滴定分析基本术语;了解滴定分析法分类;掌握滴定分析法对滴定反应的要求;掌握滴定分析中常用的四种滴定方式的特点和适用范围。
一、滴定分析的基本术语滴定分析(titrimetry)是将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质的溶液中直至所加溶液物质的量按化学计量关系恰好反应完全,然后根据所加标准溶液的浓度和所消耗的体积,计算出被测物质含量的分析方法。
由于这种测定方法是以测量溶液体积为基础,故又称为容量分析。
在进行滴定分析过程中,我们将用标准物质标定或直接配制的已知准确浓度的试剂溶液称为“标准滴定溶液”。
滴定时,将标准滴定溶液装在滴定管中[因而又常称为滴定剂(titrant)],通过滴定管逐滴加入到盛有一定量被测物溶液[称为被滴定剂(titrand)]的锥形瓶(或烧杯)中进行测定,这一操作过程称为“滴定”(titration)。
当加入的标准滴定溶液的量与被测物的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系量时,称反应到达“化学计量点”(stoichiometric point,简称计量点,以sp表示)。
在化学计量点时,反应往往没有易被人察觉的外部特征,因此通常是加入某种试剂,利用该试剂的颜色突变来判断。
这种能改变颜色的试剂称为“指示剂”(indic ator)。
滴定时,指示剂改变颜色的那一点称为“滴定终点”(end point,简称终点,以ep表示)。
第二章 滴定分析法概述1.什么叫滴定分析?滴定分析对反应有何要求?滴定分析法有哪几种滴定方式?2.什么叫化学计量点?什么叫滴定终点?什么叫终点误差?3.什么叫基准物质?作为基准物质应具备哪些条件?4.需要多少毫升浓度为,方能中和下列碱溶液:20.1000/mol LH SO 4(1)20.000.1200/ml mol LNaOH 溶液(2)20.000.1200/B ml mol L a OH 2()溶液5.欲配制溶液用于标定溶液(在酸性条件下),若要使标定时二者消耗体积相近(如同是25ml 左右),问应配制多大浓度的溶液?要配制100ml ,应称取多少克?224Na C O 40.02/mol LKMnO 224Na C O 224Na C O 6.用间接滴定法测定石灰石中的CaO 含量。
若试样中CaO 含量约为40%,为使滴定时消耗约30ml ,问应称取试样多少克?4KMnO 40.020/mol LKMnO 7.需加多少毫升水到1升0.2000mol/L HCl 溶液中,才能使稀释后HCl 溶液对CaO 的滴定度(/)0.005000/T CaO HCl g ml =。
8.分析不纯的含CaCO 3的试样,称取试样0.3000g ,加入0.2500mol/L HCl 溶液25.00ml ,煮沸除去CO 2,用0.2012mol/L NaOH 溶液返滴过量酸,消耗5.80ml 。
计算试样中CaCO 3的百分含量。
9.下列溶液中,离子强度为多少?(1)0.10 NaCl 溶液;/mol L (2)0.10Ns /mol L 2SO 4溶液;(3)0.10AlCl /mol L 3溶液;10.在0.01 CaCl /mol L 2溶液中,Ca 2+和Cl -的活度各等于多少?答案4.(1)12.00ml, (2) 24.00ml 。
5.0.05mol/L , 0.67g6.0.21g 。
7.121.6ml 。
第二章滴定分析第一节滴定分析的条件和方法教学目标:1.掌握滴定分析的基本概念2.掌握滴定分析对化学反应的要求3.了解滴定分析的种类及原理教学重点:1.掌握滴定分析的基本概念2.掌握滴定分析对化学反应的要求教学方法:自学辅导讲授教学过程:自学第一节十分钟,完成下列问题1.什么是滴定分析法?2.滴定终点与化学计量有什么区别?3.滴定分析对化学反应有什么要求?4.滴定分析的适用范围是什么?[板书]一、基本概念滴定分析法:将标准溶液通过滴定管滴加到被测物质的溶液中,直到所加试剂与被测物质按化学计量关系完全反应。
根据标准溶液浓度和用量计算出被测物质含量的方法叫滴定分析法。
标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的溶液。
滴定:将标准溶液从滴定管逐渐滴加到被测物质的溶液里的过程。
化学计量点:所加的标准溶液与被测物质正好按化学式完全反应(即物质的量相等)。
滴定终点:为确定等量点,通常在待测溶液中加入一种指示剂,当滴定至等量点附近时指示剂颜色发生突变,停止滴定的点叫滴定终点。
滴定误差:终点和等量点不一定正好符合,由此而造成的误差叫滴定误差或终点误差,其大小取决于滴定反应和指示剂性质、用量。
[板书]二、滴定分析的分类按滴定反应类型的不同分:1.酸碱滴定法2.氧化还原滴定法3.沉淀滴定法5.配位滴定法[板书]三、滴定分析对化学反应的要求1.反应必须定量完成(没有副反应)这是定量计算的基础。
2.反应必须迅速完成。
3.滴定反应要求在瞬间完成。
4.有比较简单可靠的确定终点的方法。
如有适当的指示剂[板书]四、滴定分析的适用范围适用于被测组分含量在1%以上的分析,有时也用于测定微量组分,误差在千分之一到千分之二五、滴定分析的方式1.直接滴定法:用标准溶液直接进行滴定,利用指示剂测试指示化学计量点到达的滴定方式。
举例:2.返滴定法:在被测定物质中先准确加入一定过量的标准溶液,反应完成后再用另一种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液,从而测定被测组分的含量。
举例:3.置换滴定法:将被测物和加入适当过量的试剂反应,生成一定量的新物质,再用一标准溶液来滴定生成的物质,由滴定消耗量,反应生成的物质与被测组分的定量关系计算出被测组分的含量。
举例:4.间接滴定法:某些被测组分不能直接和滴定剂反应,但可通过其他的化学反应,间接测定其含量。
举例:小结: 1.掌握滴定分析的基本概念2.掌握滴定分,析对化学反应的要求3.滴定分析的种类4.滴定分析的适用范围作业:P31T1(1)(2)(3)[板书设计]第一节滴定分析的条件和方法一、基本概念1.滴定分析法:2.标准溶液(滴定剂):已知准确浓度的溶液。
3.滴定:4.化学计量点:5.滴定终点:6.滴定误差二、滴定分析的分类按滴定反应类型的不同分:1.酸碱滴2.氧化还原滴定法3.沉淀滴定法4. 配位滴定法三、滴定分析对化学反应的要求1.反应必须定量完成(没有副反应)这是定量计算的基础。
2.反应必须迅速完成。
3.滴定反应要求在瞬间完成。
4.有比较简单可靠的确定终点的方法。
如有适当的指示剂四、滴定分析的适用范围1. 适用于被测组分为1%以上的常量组分分析,有时采用微量滴定管也可用于测定微量组分。
2.测定的相对误差通常为0.1%-0.2%五、滴定分析的方式1.直接滴定法2.返滴定法3.置换滴定法4.间接滴定法作业:P31T1(1)(2)(3)教学反馈:作业评讲:第二节标准溶液教学目标:1.掌握标准溶液的表示方法2.掌握基准物的条件,并会判断。
3.掌握标准溶液的两种配制方法。
工作任务:让学生能在工作中配制标准溶液。
教学重点、难点:2.掌握基准物的条件,并会判断。
3.掌握标准溶液的两种配制方法。
教学方法:讲解,讨论教学过程:[复习提问]1.什么是滴定分析法?分为哪几类?滴定分析法的要求是什么?2.标准溶液的定义是什么?[引入]如何配制标准溶液是我们这节课要解决的内容。
[板书]一、标准溶液组成的表示方示1、物质的量浓度[提问]公式如何表示?[板书]二、标准溶液的配制1、直接配制法:准确称取一定质量的纯物质溶于适量水后转移到一定体积的容量瓶中稀释至刻度,根据物质质量和容量瓶体积计算出准确浓度。
[讲解]配制过程计算、称量、溶解、转移→容量瓶→计算浓度由于标准溶液的浓度要求必须准确,因而能用于直接配制标准溶液的物质有一定要求。
基准物质:能用于直接配制标准溶液的物质叫基准物质。
基准物质的必备条件:(1)纯度高(99.95%以上)(2)组成恒定且与化学式相符。
NaB4O4·10H2O(3)稳定性高,在配制和储存中不发生变化。
(4)有较大的摩尔质量,使称量相对偏差较小。
[提问]为什么?(5)使用时溶解。
[举例]基准物:无水碳酸钠邻苯甲酸氢钾重铬酸钾氯化钠氯化钾等[提问]为什么氢氧化钠不是基准物?2、间接配制法(也叫标定法)不符合基准物质要求的化学试剂先配成接近所需浓度的溶液,然后再用基准物质或标准溶液来测定其准确浓度。
这个过程叫标定。
标定一般要求至少做2~3次平行测定,标定的平均相对偏差不大于0.2%。
举例:1.盐酸溶液的配制[小结]1.基准的条件2.标准溶液的配制方法[作业]P31T1(4)T3(1)板书设计第三节标准溶液一、标准溶液组成的表示方示1.物质的量浓度二、标准溶液的配制1、直接配制法:准确称取一定质量的纯物质溶于适量水后转移到一定体积的容量瓶中稀释至刻度,根据物质质量和容量瓶体积计算出准确浓度。
基准物质:能用于直接配制标准溶液的物质叫基准物质。
基准物质的必备条件:(1)纯度高(99.95%以上)(2)组成恒定且与化学式相符。
NaB4O4·10H2O(3)稳定性高,在配制和储存中不发生变化。
(4)有较大的摩尔质量,使称量相对偏差较小。
(5)使用时溶解。
2、间接配制法(也叫标定法)教学反馈:第三节滴定分析的计算教学目标:掌握滴定分析的计算方法、步骤教学重点:计算方法与步骤、计算公式的推导工作任务:学生今后在工作中要会一些简单的计算。
教学方法:讲解,练习教学过程:一、计算基本原则注:A为滴定剂B为待测物质aA+bB=dD+eEn B = b/a *n A (1)[讲解]推导过程二、计算示例:(一)两种溶液之间据(1)得:c B.V B = b/a *c A . V A (2)(二)溶液与固体之间m B/M B = b/a *c A . V A (3)求试燕的质量分数公式:b/a *c A . V A。
M Bω= (4)m求试样的质量浓度化式:b/a *c A . V A。
M Bρ= (5)V[例1] 中和25.00ml 氢氧化钠溶液,用去c(HCl)==0.1050mol·L-1的盐酸标准溶液26.50mL。
求该氢氧化钠溶液物质的量浓度和质量浓度?已知:c(HCl)==0.1050mol·L-1 V(NaOH)=25.00ml V(HCl)=25.00ml 求:c(NaOH)ρ(NaOH)解:化学方程式为:分析:为两种溶液之间的计算说明:解题过程略,学生可用两种以上的方法求解[练习1] 中和25.00mL、c(NaOH)==0.2000mol·L-1的溶液用去硫酸20.00mL。
计算:(1)c(H2SO4),(0.125)(2)20.00mL这种硫酸中含H2SO4的质量浓度。
[例二]现有2000mL浓度为0.1024 mol·L-1 的某标准溶液。
欲将其浓度恰好调整为0.1000 mol·L-1,问需加入多少毫升水?分析:为两种溶液之间的计算[练习2] 现有200 mL浓度为0.1024 mol·L-1 的某标准溶液。
欲将其浓度恰好调整为0.2048 mol·L-1,问需蒸馏多少毫升水?[例三]欲配制c(Na2CO3)=0.1000 mol·L-1的碳酸钠标准溶液250.00mL,应称取基准碳酸钠多少克?[分析]为溶液与固体之间的计算,用公式(3)[例4] 不纯的碳酸钾试样0.5000g完全中和时耗去0.1064mol·L-1HCl 27.31mL。
计算试样中K2CO3的W质量分数。
[练习三]称取工业硫酸1.740g,以水定容于250.00mL容量瓶中,摇匀。
移取25.00mL,用0.1004摩尔每升的氢氧化钠溶液滴定,消耗32.41mL。
求试样中的H2SO4的质量分数?[小结]掌握四种基本计算公式,并根据实际情况进行计算。
[作业]P31T(2)(3)(4)(5)(6)(7)备注:本节正常要用三到四课时,据学习的基础较差,可能还需加2课时。
作业评讲要一课时。
教学反馈:。