环境学院3滴定分析.ppt

1第第 三三 章章 滴滴 定定 分分 析析2§3.1 滴定分析概述滴定分析概述 3.1.1 概述概述 滴定分析法滴定分析法 用用滴滴定定管管将将标标准准溶溶液液滴滴加加到到待待测测物物的的溶溶液液中中，，通通过过指指示示剂剂指指示示滴滴定定终终点点的的到到达达，，根根据据标标准准溶溶液液的的浓浓度度和和所所消消耗耗的的体体积，算出待测组分的含量积，算出待测组分的含量 传统分析方法；传统分析方法； 适用于常量分析；适用于常量分析； 特点：简单、准确、费用低；特点：简单、准确、费用低；3标准溶液标准溶液待测溶液待测溶液4滴定法常用术语滴定法常用术语滴定法常用术语滴定法常用术语1、滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）、滴定剂：已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液）2、滴定：把滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液中的过程滴定：把滴定剂从滴定管滴加到被测物质溶液中的过程3、化学计量点：滴入的标准溶液与被测物质定量反应完全时，、化学计量点：滴入的标准溶液与被测物质定量反应完全时， 称反应到达了化学计量点，用称反应到达了化学计量点，用sp表示。

表示如何理解化学计量点如何理解化学计量点（（sp）：）： 反应式反应式 NaOH + HCl = NaCl + H2O滴定前滴定前 0 2.000mmol滴入滴入 1.000 mmol 剩余剩余(2.000-1.000) mmol 反应未完全反应未完全滴入滴入 2.000mmol 剩余剩余 (2.000-2.000) mmol 反应完全反应完全 到达到达sp54 4、、、、滴定终点滴定终点滴定终点滴定终点一般依照指示剂的变色来进行判断，滴定中指示剂一般依照指示剂的变色来进行判断，滴定中指示剂改变颜色的那一点，称为改变颜色的那一点，称为滴定终点滴定终点（（ep ））例如，用例如，用NaOH标准溶液滴定标准溶液滴定HCl 溶液时，以溶液时，以酚酞酚酞作指示剂。

作指示剂当滴入一定体积的当滴入一定体积的NaOH标准溶液，溶液由无色变标准溶液，溶液由无色变为红色时，表示滴定终点到达，即停止滴定为红色时，表示滴定终点到达，即停止滴定65 5、终点误差、终点误差、终点误差、终点误差 E Et t 滴定终点与化学计量点不一定恰好相符滴定终点与化学计量点不一定恰好相符, 由此造由此造成的分析误差称为终点误差成的分析误差称为终点误差如用如用NaOH 滴定滴定HCl（酚酞作指示剂）（酚酞作指示剂） ：：NaOH + HCl = NaCl + H2O化学计量点时化学计量点时, pHsp = 7.0滴定终点（酚酞变色）时，滴定终点（酚酞变色）时， pHep = 9.1因为因为pHsp ≠ pHep , 故存在终点误差故存在终点误差7§3.2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件滴定分析法的分类与滴定反应的条件 3.2.1 滴定分析法分类（按化学反应分类）滴定分析法分类（按化学反应分类）(1) 酸碱滴定法酸碱滴定法(中和法中和法)：： 以质子传递反应为基础以质子传递反应为基础 H+ ＋＋ B- ＝＝ HB(2) 沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反应为基础。

沉淀滴定法（容量沉淀法）；以沉淀反应为基础 Ag+ ＋＋ Cl- ＝＝ AgC1↓(3) 配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应为基础配位滴定法（络合滴定法）：以配位反应为基础 M2+＋＋ Y4- ＝＝ MY2 -(4) 氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础氧化还原滴定法：以氧化还原反应为基础 MnO4 - + 5Fe2+ + 8H+ ＝＝ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O83.2.2 滴定分析法对化学反应的要求及滴定滴定分析法对化学反应的要求及滴定方式方式(1) 按一定的化学反应方程式进行按一定的化学反应方程式进行 (2) 定量进行完全定量进行完全 (3) 较快的反应速度较快的反应速度 (4) 有适当简便的方法确定滴定终点有适当简便的方法确定滴定终点 例：例：NaOH + HCl = NaCl + H2O1、对化学反应的要求、对化学反应的要求9①① 直接滴定法直接滴定法 以标准溶液直接滴定待测物以标准溶液直接滴定待测物②② 返滴定法（返滴定法（反应速度较慢或待测物是固体反应速度较慢或待测物是固体））待测物待测物 + 标准溶液（过量）标准溶液（过量）→ 标准溶液（剩）标准溶液（剩） 用另一标准溶液滴定用另一标准溶液滴定 Al3+ + EDTA（过量）（过量）→ EDTA（剩）（剩） 用用Zn2+标准溶液滴定标准溶液滴定2、滴定方式、滴定方式10 ③③ 置换滴定法（没有定量关系或伴有副反应）置换滴定法（没有定量关系或伴有副反应） K2Cr2O7 + KI + H+ → I2 + 其它产物其它产物待测物待测物 + + 适当试剂适当试剂→→另一物质另一物质以标准溶液滴定以标准溶液滴定④ ④ 间接滴定法间接滴定法Ca2+ + C2O42- → CaC2O4↓待测物待测物A → B化合物化合物CaC2O4↓+ H+ → H2C2O4 + Ca2+2 KMnO4 ~ 5 H2C2O4标准溶液标准溶液 D 滴定滴定C ，间接测得，间接测得BNa2S2O3 标准溶液滴定标准溶液滴定I2B化合物化合物 → C化合物化合物11§3.3 标准溶液标准溶液3.3.1 直接法配制标准溶液直接法配制标准溶液如欲配制如欲配制如欲配制如欲配制0.1000 mol.L0.1000 mol.L-1-1 AgNO AgNO3 3 标准溶液标准溶液标准溶液标准溶液100mL100mL首先计算首先计算首先计算首先计算AgNOAgNO3 3称样量，称样量，称样量，称样量，0.1000 ×100 × 100.1000 ×100 × 10-3-3 ×169.87 = 1.6987 g ×169.87 = 1.6987 g然后准确称取干燥过的基准物质然后准确称取干燥过的基准物质然后准确称取干燥过的基准物质然后准确称取干燥过的基准物质AgNOAgNO3 3 1.6987g1.6987g溶溶溶溶于于于于100ml 100ml 水中，即可直接配成浓度水中，即可直接配成浓度水中，即可直接配成浓度水中，即可直接配成浓度0.1000 mol0.1000 mol· ·L L-1-1的的的的AgNOAgNO3 3 标准溶液。

标准溶液标准溶液标准溶液注意注意“量量”的概念的概念12基准物质：用于配制和标定标准溶液的一种试剂基准物质：用于配制和标定标准溶液的一种试剂它应符合下列要求它应符合下列要求:（（1）试剂的组成应与化学式完全相符；）试剂的组成应与化学式完全相符；（（2）试剂的纯度应达到）试剂的纯度应达到99.9%以上；以上；（（3）试剂应性质稳定；）试剂应性质稳定；（（4）试剂最好有较大的摩尔质量；）试剂最好有较大的摩尔质量；（（5）试剂参加滴定反应时能定量进行试剂参加滴定反应时能定量进行13当有些物质不是基准物质，当有些物质不是基准物质，直接直接用它配制的溶液就不用它配制的溶液就不是标准溶液，如盐酸、是标准溶液，如盐酸、NaOH 等如不能用直接法配制，要用间接法配制如不能用直接法配制，要用间接法配制先配制近似于所需浓度的溶液这时可用另一种已知先配制近似于所需浓度的溶液这时可用另一种已知浓度的溶液与其相互滴定，从而计算出该溶液的准确浓度的溶液与其相互滴定，从而计算出该溶液的准确浓度，从而得到标准溶液这个过程称为浓度，从而得到标准溶液这个过程称为标定标定3. 3.3.1 3.1 间接法配制（标定法）间接法配制（标定法）间接法配制（标定法）间接法配制（标定法）1415161718§3.4 §3.4 标准溶液浓度表示法标准溶液浓度表示法标准溶液浓度表示法标准溶液浓度表示法1. 1. 物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度物质的量浓度（简称浓度）（简称浓度）（简称浓度）（简称浓度） ————单位体积溶液所含溶质的物质的量（单位体积溶液所含溶质的物质的量（单位体积溶液所含溶质的物质的量（单位体积溶液所含溶质的物质的量（n nB B）。

V ：溶液的体积：溶液的体积, 分析化学中常用单位为分析化学中常用单位为L (升升)或或mL应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等应指明基本单元：原子、分子、离子、电子等cB：： 单位为单位为 mol·L-1nB：：单位为单位为mol 或或mmol①①①①定义式定义式定义式定义式19202122232. 2. 滴定度滴定度滴定度滴定度 ——与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量 表示法表示法：：T待测物待测物/滴定剂滴定剂 单位单位：：g ·mL-1 例：测定铁含量的例：测定铁含量的KMnO4标准溶液，其滴定度为标准溶液，其滴定度为：：或或表示表示：：l mL KMnO4 溶液相当于溶液相当于0.005682 g 铁铁，， 1 mL 的的 KMnO4 标准溶液能把标准溶液能把 0.005682 g Fe2+ 氧化成氧化成 Fe3+适用于工业生产中批量分析：适用于工业生产中批量分析： m(Fe) ＝＝ T ·V若若:24浓度浓度浓度浓度 c c 与滴定度与滴定度与滴定度与滴定度 T T 之间关系（从定义出发）之间关系（从定义出发）之间关系（从定义出发）之间关系（从定义出发） a A + b B = c C + d D A A 为为为为被测组分被测组分被测组分被测组分，，B B 为为为为标准溶液标准溶液标准溶液标准溶液 若以若以若以若以VB为反应完成时标准溶液消耗的体积为反应完成时标准溶液消耗的体积为反应完成时标准溶液消耗的体积为反应完成时标准溶液消耗的体积(mL)，，mA和和和和MA分别代表物质分别代表物质分别代表物质分别代表物质 A 的质量的质量的质量的质量(g)和摩尔质量和摩尔质量和摩尔质量和摩尔质量。

当反应达到计量点时当反应达到计量点时当反应达到计量点时当反应达到计量点时：：由滴定度定义由滴定度定义由滴定度定义由滴定度定义 得得得得：：25例题：例题：例题：例题：求求求求 0.1000 0.1000 mol·Lmol·L-1 -1 NaOH NaOH 标准溶液对标准溶液对标准溶液对标准溶液对 HH2 2C C2 2OO4 4 的滴定度的滴定度的滴定度的滴定度解：解：解：解：NaOH NaOH 与与与与 HH2 2C C2 2OO4 4 的反应为：的反应为：的反应为：的反应为： HH2 2C C2 2OO4 4 + 2 NaOH + 2 NaOH ＝＝＝＝ Na Na2 2C C2 2OO4 4 + 2H+ 2H2 2OO从定义出发进行运算更稳妥从定义出发进行运算更稳妥26§3.5 §3.5 滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算计算方法：计算方法：计算方法：计算方法：①①①① 列出测定中发生的有关的化学列出测定中发生的有关的化学列出测定中发生的有关的化学列出测定中发生的有关的化学反应式反应式反应式反应式②②②② 找出滴定剂与被测物之间的化学找出滴定剂与被测物之间的化学找出滴定剂与被测物之间的化学找出滴定剂与被测物之间的化学计量关系计量关系计量关系计量关系③③③③ 根据题意要求列出计算式后，代入数字进行根据题意要求列出计算式后，代入数字进行根据题意要求列出计算式后，代入数字进行根据题意要求列出计算式后，代入数字进行计计计计算算算算273.5.1 3.5.1 被测组分的物质的量被测组分的物质的量被测组分的物质的量被测组分的物质的量 n nA A与滴定剂与滴定剂与滴定剂与滴定剂 n nB B 的关系的关系的关系的关系 1. 1. 直接滴定直接滴定直接滴定直接滴定 测组分测组分测组分测组分A A与滴定剂与滴定剂与滴定剂与滴定剂 B B 间的反应为间的反应为间的反应为间的反应为：：：： a a A + A + b bB B = = c c C + C + d d D D化学计量点时化学计量点时化学计量点时化学计量点时：：：：a a mol A mol A 恰好与恰好与恰好与恰好与 b b mol B mol B 作用完全作用完全作用完全作用完全 n nA A ∶ ∶ ∶ ∶ n nB B ＝＝＝＝ a a ∶ ∶ ∶ ∶ b b2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3nHCl = 2 nNa2CO328称取基准物或试样质量称取基准物或试样质量称取基准物或试样质量称取基准物或试样质量 ( ( ( (mmB B) ) ) )标定标准溶液标定标准溶液标定标准溶液标定标准溶液 A A, , 到达到达到达到达化学计量点化学计量点化学计量点化学计量点时时时时: : : :确定标准溶液浓度确定标准溶液浓度确定标准溶液浓度确定标准溶液浓度29若被测物为溶液时：若被测物为溶液时：若被测物为溶液时：若被测物为溶液时：用已知浓度的用已知浓度的 NaOH 标准溶液测定标准溶液测定 H2SO4 溶液浓度：溶液浓度： H2SO4 + 2NaOH ＝＝ Na2SO4 + 2H2O302. 2. 间接法滴定间接法滴定间接法滴定间接法滴定 涉涉涉涉及及及及到到到到两两两两个个个个或或或或两两两两个个个个以以以以上上上上反反反反应应应应，，，，从从从从总总总总的的的的反反反反应应应应中中中中找找找找出出出出实际参加反应物质的物质的量之间关系。

实际参加反应物质的物质的量之间关系实际参加反应物质的物质的量之间关系实际参加反应物质的物质的量之间关系例：以例：以例：以例：以 KBrOKBrO3 3 为基准物标定为基准物标定为基准物标定为基准物标定 NaNa2 2S S2 2OO3 3 溶液的浓度溶液的浓度溶液的浓度溶液的浓度 BrOBrO3 3- - + 6I+ 6I- -+ 6H+ 6H+ + ＝＝＝＝ 3I 3I2 2 + 3H + 3H2 2O +O + BrBr- - （（（（1 1）））） I I2 2+ 2 S+ 2 S2 2OO3 3 2-2-＝＝＝＝ 2I 2I- - + S+ S4 4OO6 6 2- 2- （（（（2 2））））BrOBrO3 3- - + 6 S+ 6 S2 2OO3 3 2- 2- + 6H+ 6H+ + ＝＝＝＝3S3S4 4OO6 6 2-2-+ 3H+ 3H2 2O+ BrO+ Br- - 313.5.2 3.5.2 被测组分质量分数的计算被测组分质量分数的计算被测组分质量分数的计算被测组分质量分数的计算称称取取试试样样的的质质量量 G，，测测得得被被测测组组分分的的质质量量为为 GA，，则则被被测组分在试样中的质量分数测组分在试样中的质量分数 mA为：为：滴定剂的浓度滴定剂的浓度cB、、消耗体积消耗体积 VB 。

反应的摩尔比反应的摩尔比 a∶ ∶b(通式通式)a a A + A + b bB B = = c c C + C + d d D D323.5.3 3.5.3 计算示例计算示例计算示例计算示例有一有一KMnO4标准溶液，浓度为标准溶液，浓度为0.02010 mol·L-1，，求求（（1）其）其 TFe/KMnO4和和TFe2O3/KMnO42））称称取取试试样样0.2718g，，溶溶解解后后将将溶溶液液中中的的Fe3+还还原原成成Fe2+，，然然后后用用KMnO4标标准准溶溶液液滴滴定定, 用用去去26.30mL, 求求试样中试样中Fe、、Fe2O3质量分数质量分数 解解: 5Fe2+ + MnO4－－+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2OnFe = 5 nKMnO4 2 nFe2O3 = 5 nKMnO433滴定度滴定度滴定度滴定度 TA/B3435。