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(2-1) 式中:mB——物质的质量; MB——物质的摩尔质量.
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第二章
滴定分析法概论
二, 物质的量浓度 标准溶液的浓度通常用物质的量浓度表示.物质的 量浓度简称浓度,是指单位体积溶液所含溶质的物质的 量.物质B的物质的量浓度表达式为:
(2-2) 式中: cB——物质的量浓度; nB——物质的量; V——溶液的体积.
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第二章
滴定分析法概论
(3) 能用比较简便的方法确定滴定终点. 凡能满足上述要求的反应均可用于滴定分析. 二, 滴定方式 由于返滴定法,置换滴定法,间接滴定法的应用, 更加扩展了滴定分析的应用范围.
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第二章 基准物质和标准溶液
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第二章
滴定分析法概论
假如选取分子,离子或这些粒子的某种特定组合作 为反应物的基本单元,这时滴定分析结果计算的依据为: 滴定到化学计量点时,被测物质的物质的量与标准溶液 的物质的量相等.例如,对于质子转移的酸碱反应,根 据反应中转移的质子数来确定酸碱的基本单元,即以转 移一个质子的特定组合作为反应物的基本单元.例如 H2SO4与NaOH之间的反应:
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第二章
滴定分析法概论
标准溶液浓度的表示方法 物质的量及其单位—摩尔 一, 物质的量及其单位 摩尔 物质的量(n)的单位为摩尔(mol),它是一系统的物质 的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012 kg C-12的 原子数目相等. 基本单元可以是原子,分子,离子,电子及其它基本 粒子,或是这些基本粒子的特定组合. 物质B的物质的量与质量的关系是:
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第二章 教学指导
滴定分析法概论
滴定反应的条件与滴定方式 基准物质和标准溶液 标准溶液浓度的表示方法 滴定分析法计算
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第二章 教学目标
滴定分析法概论
了解滴定反应的条件与滴定方式 掌握指示剂变色原理,变色区间 掌握指示剂的选择 掌握滴定分析法计算 重点与难点 滴定反应的条件与滴定方式 指示剂的选择 滴定分析法计算
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第二章 滴定分析法概论 滴定分析法是分析化学中重要的一类分析方法,它常用 于测定含量≥1%的常量组分.此方法快速,简便,准确度高, 在生产实际和科学研究中应用非常广泛. 滴定分析法主要包括酸碱滴定法,配位滴定法,氧化还 原滴定法及沉淀滴定法等. 滴定反应的条件与滴定方式 一, 滴定反应的条件 适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件: (1) 反应必须定量地完成即反应按一定的反应式进行完 全,通常要求达到99.9%以上,无副反应发生.这是定量计 算的基础. (2) 反应速率要快对于速率慢的反应,应采取适当措施 提高反应速率.
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第二章
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滴定分析法概论
二, 标准溶液的配制 配制标准溶液的方法一般有两种,即直接法和间接法. 1.直接法 1.直接法 准确称取一定量的基准物质,溶解后定量转移入容量瓶 中,加蒸馏水稀释至一定刻度,充分摇匀.根据称取基准物 的质量和容量瓶的容积,计算其准确浓度. 2.间接法 2.间接法 对于不符合基准物质条件的试剂,不能直接配制成标准 溶液,可采用间接法.即先配制近似于所需浓度的溶液,然 后用基准物质或另一种标准溶液来标定它的准确浓度.例如, HCl易挥发且纯度不高,只能粗略配制成近似浓度的溶液, 然后以无水碳酸钠为基准物质,标定HCl溶液的准确浓度.
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第二章
滴定分析法概论
氧化还原反应是电子转移的反应,其反应物基 本单元的选取应根据反应中转移的电子数,例如 KMnO4与Na2C2O4的反应:
反应中MnO4-得到五个电子,C2O42-失去两个电子,因 此,应选取 KMnO4和 Na2C2O4分别作为氧化剂和 还原剂的基本单元,这样1 mol氧化剂和1 mol还原剂反 应时就转移1 mol的电子,由于反应中还原剂给出的电子 数和氧化剂所获得的电子数是相等的,因此在化学计量 点时氧化剂和还原剂的物质的量也相等.
第二章 根据式(2-11)得出:
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例 称取铁矿石试样0.1562 g,试样分解后,经预处理 使铁呈Fe2+状态,用0.012 14 molL-1 K2Cr2O7标准溶液滴定, 消耗VK Cr O 20.32 mL,试计算试样中Fe的质量分数为多 少?若用Fe2O3表示,其质量分数为多少? 解:
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若滴定反应较为复杂时,应注意从总的反应过程中找 出在滴定反应的物质的量之间的关系.例如用 K2Cr2O7标定Na2S2O3溶液的浓度时,它们之间并不 是直接发生滴定反应.在酸性溶液中首先由K2Cr2O7 与过量的KI反应析出I2,然后用Na2S2O3待标定液为 滴定剂,滴定析出的I2,从而间接计算cNa S O . 反应式:Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3++3I2+7H2O 滴定反应:I2+2S2O2-32I-+S4O62在反应式中,1 mol K2Cr2O7产生3 mol I2,在滴 定反应中,1 mol I2和2 mol Na2S2O3反应.由此可知, K2Cr2 O7与Na2S2O3是按1:6摩尔比反应的,故
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则待测物A的质量分数为:
式(2-11)是滴定分析中计算被测物含量的一般通式. 例 称取工业纯碱试样0.2648 g,用0.2000 molL-1的 HCl标准溶液滴定,用甲基橙为指示剂,消耗VHCl24.00 mL,求纯碱的纯度为多少? 解:
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例 称取0.1500 g Na2C2O4基准物,溶解后在强酸溶 液中用KMnO4溶液滴定,用去20.00 mL,计算该溶液 的浓度c KMnO . 解:分别选取 KMnO4, Na2C2O4作基本单元, 反应到达化学计量点时,两反应物的物质的量相等,则
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滴定分析法计算 滴定分析是用标准溶液滴定被测物质的溶液,由于对反 应物选取的基本单元不同,可以采用两种不同的计算方法. 假如选取分子,离子或原子作为反应物的基本单元,此 时滴定分析结果计算的依据为:当滴定到化学计量点时,它 们的物质的量之间关系恰好符合其化学反应所表示的化学计 量关系. 待测物的物质的量n 与滴定剂的物质的量n 一, 待测物的物质的量 A与滴定剂的物质的量 B的关系 待测物溶液的体积为VA,浓度为cA,到达化学计量点时 消耗了浓度为cB的滴定剂的体积为VB,则:
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由式(2-2)得出溶质的物质的量为:
nB=cBV
由式(2-1)得出溶质的质量为:
mB=nBMB
将式(2-3)代入上式得出溶质的质量为:
mB=nBMB=cBVMB
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第二章 滴定分析法概论 滴定度是指与1 mL滴定剂溶液相当的待测物质的质 量(单位为g),用T待测物/滴定剂表示.滴定度的单位为 gmL-1. 在生产实际中,对大批试样进行某组分的例行分析, 若用T表示很方便,如滴定消耗V(mL)标准溶液,则被测 物质的质量为: m=TV (2-5) 如,氧化还原滴定分析中,用K2Cr2O7标准溶液测定Fe的 含量时,TFe/K Cr O =0.003 489 gmL-1,欲测定一试样中 的铁含量,消耗滴定剂为24.75 mL,则该试样中含铁的 质量为 m=TV=0.003489 gmL-1×24.75 mL=0.08635 g 有时滴定度也可用每毫升标准溶液中所含溶质的质 量(单位为g)来表示.例如TNaOH=0.0040 gmL-1,即每毫 升NaOH标准溶液中含有NaOH 0.0040 g.这种表示方法 在配制专用标准溶液时普遍应用. 上 页 下 页
nNa
S O
=6nK
Cr O
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二, 待测物含量的计算 若称取试样的质量为mS,测得待测物的质量为mA, 则待测物A的质量分数为
由式(2-7)得:
根据式(2-1) 即可求得待测物的质量院 石油化学工程系
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一, 基准物质 能用于直接配制或标定标准溶液的物质,称为基准物质. 在实际应用中大多数标准溶液是先配制成近似浓度,然后用 基准物质来标定其准确的浓度. 基准物质应符合下列要求:
足够的纯度 99.9%
物质的组成与 化学式相符合
基准物质
试剂性质 稳定 基准物质摩尔
质量应尽可能大
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故
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第二章
滴定分析法概论
由上述可知,选择基本单元的标准不同,所列计算式 也不相同.总之,如取一个分子或离子作为基本单元,则 在列出反应物A,B的物质的量nA与nB的数量关系时,要 考虑反应式的系数比;若从反应式的系数出发,以分子或 离子的某种特定组合为基本单元(如 H2SO4, KBrO3), 则nA=nB.