分析化学(第四版_高职高专化学教材编写组) 第三章 滴定分析概述
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分析化学讲稿(第三章 滴定分析概论)
第三章 滴定分析法概述
第一节 滴定分析法的特点及主要的滴定分析方法
一、滴定分析法的特点
滴定分析法是化学分析法中的重要分析方法之一,是将一种已知其准确浓度的试剂溶液
—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
完全作用为止,然后根据所用试剂溶液的浓度和体积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)。
例如,将NaOH标准溶液由滴定管滴加到一定体积的硫酸试样中,直到所加的NaOH标
准溶液恰好和H2SO4溶液完全作用为止,根据NaOH标准溶液的浓度(CNaOH)、所消耗的体
积(VNaOH)及反应的摩尔比可计算硫酸试液的浓度。
当滴定剂与被测物质完全作用时,反应达到了化学计量点,简称计量点。到达化学计量
点时常常没有任何外观现象的变化,为此必须借助于辅助试剂—指示剂的变色来确定。通常
把指示剂变色而停止滴定的这一点称为滴定终点。指示剂并不一定正好在化学计量点时变
色,滴定终点与化学计量点不一定恰好符合,两者之间存在着一个很小的差别,由此而造成
的误差称为“终点误差”或“滴定误差”。为了减小这一误差,应选择合适的指示剂,使滴
定终点尽量接近化学计量点。
滴定分析法通常适用于组分含量在1%以上的常量组分的分析,有时也可用于一些含量
较低的组分的测定。与质量分析法相比,该法操作简便、测定快速、适用范围广,分析结果
的准确度高,一般情况下相对误差在0.2%以下。
二、主要的滴定分析方法
根据反应类型不同,滴定分析主要分为以下四类。
1.酸碱滴定法
是以质子传递反应为基础的一种滴定分析方法。可以用标准酸溶液测定碱性物质,也可
以用标准碱溶液测定酸性物质。滴定过程中的反应实质可以用以下简式表示。
2.沉淀滴定法
1分析化学讲稿(第三章 滴定分析概论)
是利用沉淀反应进行滴定的方法。这类方法在滴定过程中,有沉淀产生,如银量法,有
AgX沉淀产生。
1 第三章 滴定分析法概论
思考题
3.下列物质中哪些可用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?为什么?
答:直接法:K2Cr2O7, NaCl, AgNO3 有可以直接配制的基准物质
间接法: NaOH, H2SO4, HCl, Na2S2O3, KMnO4性质不稳定,无对应基准物质
5.若用硼砂Na2B4O7·10H2O基准物长期保存在硅胶干燥器中,当用其滴定HCl溶液浓度,则结果是偏高还是偏低?
答:长期放于干燥器中结晶水会逐渐消失,即m会减小,根据CHCl=m/MV可知,用其滴定HCl,结果会偏低。
6. 写出下列物质溶液的电荷平衡
(1)H2SO4电荷平衡式:[H+] = [OH-] + [HSO4-] + 2[SO42-]
(2)H3AsO4电荷平衡式: [H+] = [OH-] + [H2AsO4-] + 2[HAsO42-] + 3[AsO43-]
(3)MgBr2电荷平衡式:[H+] + 2[Mg2+] = [OH-] + [Br-]
7.写出下列物质在水溶液的质量平衡式(总浓度为c)
(1)Mg(OH)2 : [Mg] = c [OH-]-[H+] =2c
(2)Zn2(Fe(CN)6): [Zn2+] = 2C
C=[Fe(CN)64-]+[Fe(CN)53-]+[Fe(CN)42-]+[Fe(CN)3-]+[Fe(CN)2]+[FeCN+]+[Fe2+]
(3)NaH2PO4 :[Na+] = C C = [H3PO4] + [H2PO4-] + [HPO42-] + [PO43-]
习题答案
1. 已知浓硫酸的密度为1.84g/cm3,其中含H2SO4约为96%(质量分数),求其浓度。若配制0.15mol/L H2SO4溶液1L,应取多少毫升浓硫酸?
解:浓硫酸的浓度:
LmolC/181/08.98100096.084.1 取浓硫酸 mLVCCV3.810001815.01212
1
第二章 误差与分析数据处理
1例:设天平称量时的标准偏差s=0.10 mg,求称量试样时的标准偏差sm 。
解
结论:分析测量中应尽量避免大误差环节!
2例:分析天平称量误差为±0.0001 g,用递减法称量两次,可能引起的最大误差是±0.0002 g,为使称量的相对误差不大于0.1%,所称的试样量不能小于多少?
3例:常量滴定管的绝对误差为±0.01 ml,一次滴定要读两次数,可能造成的最大误差是0.02 ml,要使相对误差在0.1%以下,滴定管消耗的溶液体积为多少毫升才能达到上述要求?
4例:用Na2CO3标定HCl,平行测定5次,结果分别是:0.1014mol/L、0.1012mol/L、0.1026mol/L
0.1019mol/L、 0.1016mol/L。用Q-检验法确定0.1026mol/L,是否应舍弃(置信度90%)?
解
查表得:
置信度为90%,n=5时,Q临界=0.64
Q计<Q临界, 0.1026mol/L不应舍去
5例:用两种方法测定某试样中铁的含量,n1=6,S1=0.055%;n2=4,S2=0.022%;两种方法的精密度有无显著性差异?
解:f1=6-1=5;f2=4-1=3
mgssssmmmm14.0222221212g.0%1.00002.0相对误差绝对误差试样质量解:mlV20%1.002.0相对误差绝对误差解:5.01012.01026.01019.01026.0最小最大邻疑计xxxxQ25.6%)022.0(%)055.0(F222221SS计
2
查表得:F0.05,5,3=9.01
F计<F表,两种方法的精密度无显著性差异
6例:用丁二酮肟重量法测定钢铁中Ni的百分含量,结果为10.48%,10.37%,10.47%,10.43%,10.40%;计算单次分析结果的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和相对标准偏差。
分析化学滴定分析
滴定分析是一种常用的分析化学方法,主要用于测定溶液中其中一种物质的含量或浓度。它通过添加一种已知浓度的试剂(称为滴定试剂),使之与待测溶液中所需测定的物质发生化学反应,根据化学反应的滴定终点,即溶液发生可观察的变化,比如颜色变化、电位变化或沉淀的出现,确定滴定的终点,从而计算出被滴定物质的浓度。
滴定分析在实际应用中广泛用于酸碱中和反应、氧化还原反应、络合反应等。其中最常见的滴定反应是酸碱滴定反应。酸碱滴定分析的基本原理是根据酸、碱之间的中和反应来测定溶液中酸或碱的浓度。其常用的滴定试剂有强酸和强碱,如盐酸、硫酸、氢氧化钠等。
在进行酸碱滴定分析时,首先需要准备两种溶液,一个是待测溶液,一个是滴定试剂。待测溶液的浓度通常是未知的,而滴定试剂的浓度通常是已知的。滴定试剂以滴定管逐滴加入待测溶液中,同时不断搅拌溶液,直到滴定终点出现。滴定终点是指溶液中化学反应发生完全,可观察到的物理变化出现,如颜色突变或电位突变。
滴定过程中需要注意一些重要的实验技巧。首先,滴定试剂的浓度要适当选择,以使其与被测物质充分反应。其次,要进行试剂的标定,即确定滴定试剂的准确浓度。这可以通过溶液的标定反应来实现,即反应滴定试剂与已知浓度的物质,根据反应的化学计量关系计算出滴定试剂的浓度。再次,滴定过程中要注意控制滴定液的滴加速度,以免产生误差。最后,在靠近滴定终点时,要慢慢地滴加试剂,以避免过量滴定,从而影响结果的准确性。 滴定分析具有准确度高、操作简便、结果可靠等优点,因此被广泛应用于实际分析中。例如,酸碱滴定法可以用于测定水样中的酸度或碱度,从而评估水质的好坏。氧化还原滴定法可以用来测定溶液中其中一种物质的氧化或还原能力,如测定食品中的抗氧化剂含量。络合滴定法可以用来测定金属离子的浓度,如测定水中的钙离子含量。
总的来说,滴定分析是一种重要的分析化学方法,常用于测定溶液中其中一种物质的含量或浓度。其原理简单,操作方便,准确度高,广泛应用于实际分析和实验室研究中。