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1、l滴定分析的特點及分類l滴定方式l標準溶液l滴定分析中的有關計算 滴定分析法(titrimetric analysis)：已知濃度的標準溶液，滴定一定體積的待測溶液，直到化學反應按計量關系作用完為止，然后根據(jù)標準溶液的體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量，這種靠滴定的方法，來實現(xiàn)待測物含量的分析，稱為滴定分析法,該過程稱為滴定。l如圖右為酸滴定堿的示意簡圖 l基本概念及術語l 1.滴定終點(end point of the titration): 滴定分析中，常加入一種指示劑，通過指示劑顏色的變化作為化學等當點到達的指示信號，停止滴定，這一點稱為滴定終點。l2.化學計量點(stoichiometric

2、 point)：當?shù)稳氲臉藴嗜芤旱奈镔|(zhì)的量與待測定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學反應式所表示的化學計量關系時，稱之反應到達了化學計量點。 l3.滴定誤差 (end point error)l 滴定終點與化學計量點不一致，由此所造成的誤差。l4.指示劑(indicator) 為了能比較準確地掌握化學計量點的達到，在實際滴定操作時，常在被測物質(zhì)的溶液中加入一種輔助劑，借助于它的顏色變化作為化學計量點到達的信號，這種輔助試劑稱為指示劑。 滴定分析法的特點：4）應用廣泛；3）快速準確;2）儀器簡單、操作簡便;1）用于常量組分的測定;5）與儀器分析法相比，靈敏度較低。 一、滴定分析對化學反應的要求3. 必須

3、有簡便可靠的方法確定滴定終點，如指示劑或儀器的方法等。2. 反應要迅速完成；1. 反應能定量完成；這是定量計算的基礎。必須具備如下條件： 配位滴定法： 以配位反應為基礎的滴定 分析法。2.配位滴定法（complex formation titration）例： 用EDTA標準溶液測定Ca2+的含量。 Y4- + Ca2+ CaY2-用途：用于測定金屬離子的含量。 氧化還原滴定法：以氧化還原反應為基礎 的滴定分析法。3.氧化還原滴定法（redox titration）例：用KMnO4標準溶液測定Fe2+含量。MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O用途：用于

4、測定氧化、還原性物質(zhì)，以及能與氧化還原性物質(zhì)發(fā)生反應的物質(zhì)的含量。 沉淀滴定法：以沉淀反應為基礎的滴定 分析法 。4.沉淀滴定法（precipitation titration）例： 用AgNO3標準溶液測定Cl-的含量。Ag+ + Cl- AgCl （白色）用途：用于測定Ag+, CN-, SCN-及鹵素離子的含量。 滴定分析常用的滴定方式有以下四種： 1.直接滴定法 2.返滴定法 3.置換滴定法4.間接滴定法 1. 直接滴定法(direct titration)直接滴定法：凡是能滿足滴定要求的反應，都可以用標準溶液直接滴定待測物質(zhì)，即直接滴定法。l例如，用HCl標準溶液測定NaOH含量，用

5、EDTA標準溶液測定Mg2+含量都屬于直接滴定法。 返滴定法：先準確加入過量滴定劑，待反應完全后，再用另一種標準溶液滴定剩余滴定劑；根據(jù)反應消耗滴定劑的凈量就可以算出被測物質(zhì)的含量。使用條件：當?shù)味ǚ磻俾瘦^慢，或反應物是固體，或沒有合適的指示劑時，選用返滴定法。 n例如：固體CaCO3的測定，可先加入一定量的過量鹽酸標準溶液，加熱使試樣完全溶解，冷卻以后，再用NaOH標準液返滴定剩余的HCl量。CaCO3+2HCl(過量) CaCl2+CO2 +H2OHCl(剩余) + NaOH NaCl + H2O 置換滴定法: 對于那些不按一定反應式進行或伴有副反應的反應，不能直接滴定被測物質(zhì)，可先加入

6、適當試劑與被測物質(zhì)起作用，置換出一定量的另一生成物，再用標準溶液滴定此生成物。 l例如，在酸性條件下，硫代硫酸鈉不能直接滴定重鉻酸鉀及其它氧化劑。但是，若在重鉻酸鉀的酸性溶液中加入過量的KI，定量置換出I2，再用S2O32-滴定I2，就可得重鉻酸鉀的含量。 lI2 + 2S2O32- 2I- + S4O62-lCr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 當被測物質(zhì)不能直接與標準溶液作用，卻能和另一種可與標準溶液作用的物質(zhì)反應時，可用間接滴定。 l例如， Ca2+不能直接與高錳酸鉀標準溶液作用，但可與高錳酸鉀標準溶液作用的C2O42- 起反應，定量生成 CaC

7、2O4 ，可通過間接測定 C2O42- ，而測定 Ca2+ 的含量。Ca2+ + C2O42-CaC2O4CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O45H 2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + H2O 一、試劑與標準物質(zhì)1.試劑試劑是指化學實驗中使用的藥品。 試劑一般分為：標準試劑、一般試劑、高純試劑、專用試劑四大類。 2.標準物質(zhì)(reference material) 已確定其一種或幾種特性，用于校準測量工具、評價測量方法或測定材料特性量值的物質(zhì)?；瘜W試劑中的標準物質(zhì)： 滴定分析基準試劑和pH基準試劑。 3）試劑最好有較大的摩爾質(zhì)

8、量，可減少稱量誤差。 2.基準試劑應該符合下列條件：1）試劑組成和化學式完全相符；2）試劑的純度一般應在99.9%以上，且穩(wěn)定，不發(fā)生副反應； l1. 直接配制法 準確稱取一定量的工作基準試劑或純度相當?shù)钠渌镔|(zhì)，溶解后定量轉移到容量瓶中，稀釋至一定體積，根據(jù)稱取物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積即可計算出該標準溶液準確濃度。 例如，欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7 溶液1升時，首先在分析天平上精確稱取2.9420 克K2Cr2O7 置于燒杯中，加入適量水溶解后，定量轉移到1000mL容量瓶中，再定容即得。 l 2.間接配制法 即先配成近似所需濃度的溶液，再用基準試劑或另一種物質(zhì)的標準溶液

9、來標定，然后計算出它的準確濃度。 3.標準溶液的標定標定(standardization): 利用基準試劑或另一種已知其準確濃度的溶液來確定標準溶液濃度的操作過程。標準溶液的標定方法有兩種：a.用基準試劑標定；b.與標準溶液進行比較。 標定中注意以下幾點：（1）稱取基準試劑的量0.2g（2）滴定時消耗標準溶液的體積應20ml（3）標定時做3-4次平行實驗。（4）標定溶液時所用器皿須校正。 三、標準溶液濃度的表示方法（一）物質(zhì)的量濃度 溶液中所含溶質(zhì)B的物質(zhì)的量除以溶液的體積即為物質(zhì)的量濃度，以符號CB 表示:VnVMmc BBBB BnV溶液的體積，單位為L，物質(zhì)量濃度單位為 mol/l ；M

10、B 物質(zhì)B摩爾質(zhì)量， g/mol ；式中 mB物質(zhì)B的質(zhì)量，g； THCl/NaOH=0.004000g/ml 就是1mL HCl標準溶液恰能與0.004000g NaOH完全作用。 每ml標準溶液A相當于被測物質(zhì)B的克數(shù)，表示為：TA/B ，如如，THCl=0.003646g/ml表示1mL HCl標準溶液有0.003646g HCl。 每ml標準溶液所含溶質(zhì)B的克數(shù)，以TB表示，單位（g/ml）兩種表示方法：(二) 滴定度 一、滴定分析計算的依據(jù)等物質(zhì)的量反應規(guī)則：在滴定反應中，標準溶液B和被測物質(zhì)A在反應達到計量點時，消耗兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等。 AB nn 二、滴定分析中確定基本單元的原

11、則和步驟確定基本單元的步驟：（1）寫出有關方程式，將其配平。（2）確定標準溶液的基本單元。（3）根據(jù)計量關系，確定被測物的基本單元，使之符合等物質(zhì)的量反應規(guī)則。 ATnnatAtanTn 或)()( 對于任一滴定反應tT +aA PT為滴定劑，A為待測物質(zhì)，P為生成物。 三、滴定分析計算實例1.標準溶液的配制和標定例1：欲配制c(1/2Na2C2O4)為0.1000mol/L溶液500.00ml，需用Na2C2O42H2O多少克？ M(1/2Na2C2O4)=170.0/2=85.00(g/mol)解：已知Na2C2O42H2O的Mr=170.0 則 )(250.41000 00.8500.5

12、001000.0 1000 )O2HOCNa21()O2HOCNa21()O2HOCNa21( 242224222422 g MVcm 例2 為了標定Na2S2O3溶液,精密稱取工作標準試劑K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及過量KI, 再用Na2S2O3待標液滴定析出的I2, 用去26.12ml, 求c(Na2S2O3)。解：反應過程如下：Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2OI2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- )61()()21( 7222322 OCrKnO

13、SnIn LmolOCrKC /10006.01000500 619.2944530.2)61( 722 根據(jù)等物質(zhì)量反應規(guī)則：)()()61()61( 322322722722 OSNaVOSNaCOCrKVOCrKc Lmol OSNaV OCrKVOCrKcOSNaC /09581.0 12.26 00.251001.0 )( )61()61()( 322 722722322 例5 測定工業(yè)純堿Na2CO3的含量，稱取0.2560克試樣，用0.2000mol/L HCl液滴定，若終點時消耗HCl液22.93ml，問該HCl液對Na2CO3的滴定度是多少？計算試樣中Na2CO3的百分含量。

14、解： 2HCl + Na2CO3 2 NaCl +CO2 +H2O mlgMCT MVCm nn CONaHClCONaHCl CONaHClHClCONa HClCONa /01060.010000.1062000.021 100021 100021 ,21 3232 3232 32/ 故 2.被測物質(zhì)含量的計算 %9.94%1002560.0 93.2201060.0%32 CONa 例6為了標定Na2S2O3溶液,精密稱取工作標準試劑K2Cr2O72.4530g，溶解后配成500ml溶液,然后量取K2Cr2O7溶液25.00ml,加H2SO4及過量KI, 再用Na2S2O3待標液滴定析出

15、的I2, 用去26.12ml, 求Na2S2O3 的摩爾濃度。解：反應過程如下： Cr2O72- + 6I- + 14H+ 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O I2 + 2S2O32- 2I- + S4O62- 1Cr2O72- 3I2 6S2O32- 722322 6 OCrKOSNa nn LmolV VCC VCVC OSNa OCrKOCrKOSNa OCrKOCrKOSNaOSNa /09581.012.26 255.0 19.2944530.266 6 322 722722322 722722322322 例7 欲測定大理石中CaCO3含量，稱取大理石試樣0.1557克，溶解后向

16、試液中加入過量的NH4C2O4，使Ca2+ 成CaC2O4沉淀析出，過濾、洗滌，將沉淀溶于稀H2SO4，此溶液中的C2O42- 需用15.00ml0.04000 mol/L KMnO4標準溶液滴定，求大理石CaCO3含量。解： Ca2+ + C2O42- CaC2O4l CaC2O4 + H2SO4 CaSO4 + H2C2O4l5H 2C2O4+2KMnO4+3H2SO4 10CO2 +2MnSO4+K2SO4 + 8H2O2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2+ 5CaCO3 43 25 KMnOCaCO nn %43.96%1001557.0 1501.0% 1501.0

17、09.10010001504000.02525253 3443 443 CaCO gMVCm VCn CaCOKMnOKMnOCaCO KMnOKMnOCaCO （1）TB與cB間的換算3.物質(zhì)的量濃度與滴定度的換算BBB MTc 1000 1000BBB McT 或例如 Na2CO3溶液的 ，試換算成c(Na2CO3), c(1/2 Na2CO3)表示的濃度。mlgT CONa /001060.0 32 LmolLmol /2000.020.106 1000001060.0)CONa21c( /1000.0106.010000.001060)COc(Na 32 32 （2）TB/A與cB間的換算mA=TB/AVB當VB=1ml時，TB/A= mA由式 mA=CBVB MA /1000 得1000 / ABAB McT AABB MTc 1000/ 或 例如 Na2CO3溶液的 ，試換算成c(Na2CO3), c(1/2 Na2CO3)表示的濃度。mlgT CONa /001060.032 LmolLmol /2000.020.106 1000001060.0)CONa21c( /1000.0106.010000.001060)COc(Na 32 32 作業(yè)題：習題：1，2，3，5，6，7，10，11，13