2 滴定分析法概述 titrimetric analysis

23
2 2 滴滴滴滴滴滴滴 滴滴滴滴滴滴滴 Titrimetric analysis 1 滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴 2 滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴滴 3 滴滴滴滴滴滴滴滴滴 4 滴滴滴滴滴滴滴滴 Anal. Chem. ZSU.

Upload: jamil

Post on 21-Jan-2016

213 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

2 滴定分析法概述 Titrimetric analysis. ( 1 )滴定分析法的特点和方法 ( 2 )滴定分析法对化学反应要求和滴定方式 ( 3 ) 标准溶液和基准物质 ( 4 )滴定分析法的计算. Anal. Chem. ZSU. 2 滴定分析法概述. ( 1 )滴定分析法的特点和方法 * 滴定分析法又叫容量分析法。是将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液),滴加到被测物质的溶液中,或者是将被测物质的溶液滴加到标准溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止,然后根据试剂溶液的浓度和用量,计算被测物质的含量。. Anal. Chem. ZSU. - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述Titrimetric analysis

( 1 )滴定分析法的特点和方法( 2 )滴定分析法对化学反应要

求和滴定方式( 3 ) 标准溶液和基准物质( 4 )滴定分析法的计算

Anal. Chem. ZSU.

Page 2: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述( 1 )滴定分析法的特点和方法 * 滴定分析法又叫容量分析法。是将一

种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液),滴加到被测物质的溶液中,或者是将被测物质的溶液滴加到标准溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止,然后根据试剂溶液的浓度和用量,计算被测物质的含量。

Anal. Chem. ZSU.

Page 3: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述( 1 )滴定分析法的特点和方法* 滴定剂( Titrant ):已知准确浓度试剂溶液* 滴定( Titration ): 滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。* 化学计量点( Stoichometric point ):标准溶液与被测物质

定量反应完全时,反应达到了“计量点”。- sp

* 滴定终点( Titration end point ):在滴定过程中,指示剂正好发生颜色变化的转变点成为“滴定终点”。 - ep

* 终点误差( Titration end point error ):滴定终点与计量点不符合,而造成的分析误差成为“终点误差”。 - Et

* 滴定分析通常用于测定常量组分,即被测组分的含量一般在 1% 以上。测定相对误差小于 0 。 2% 。

* 简便、快速、准确度高。Anal. Chem. ZSU.

Page 4: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

Anal. Chem. ZSU.

Page 5: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

Anal. Chem. ZSU.

Page 6: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述 滴定分析方法:根据标准溶液与待测物质间反应类型的不同,滴定分析法分为* 酸碱滴定 H+ + OH-  →  H2O

* 络合滴定 Zn2+ + H2Y2- →ZnY2- + 2H+

* 氧化还原滴定 Cr2O7

2- + 6Fe2++14H+→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O

* 沉淀滴定 Ag+ + Cl - →  AgCl↓

Anal. Chem. ZSU.

Page 7: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述( 22 )滴定分析法对化学反应要求和滴定方式)滴定分析法对化学反应要求和滴定方式 对化学反应的要求1 必须具有确定的化学计量关系。即反应按

一定的反应方程式进行,这是定量的基础。2 反应必须定量地进行 , 达到 99.9% 以上。3 必须具有较快的反应速度。对于速度较慢的

反应,用加热或加催化剂来加快反应的进行。4 必须有适当简便的方法确定终点。5 共存物不干扰测定。

Anal. Chem. ZSU.

Page 8: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述* 滴定方式◎ 直接滴定法:满足上述直接滴定法:满足上述 55 个条件的反应,即可用标个条件的反应,即可用标

准溶液直接滴定待测物质。准溶液直接滴定待测物质。◎ 返滴定法:当试液中待测物质与滴定剂反应很慢、返滴定法:当试液中待测物质与滴定剂反应很慢、

无合适指示剂、用滴定剂直接滴定固体试样反应不无合适指示剂、用滴定剂直接滴定固体试样反应不能立即完成时用。能立即完成时用。

◎ 置换滴定法:当待测组分所参与的反应不按一定反置换滴定法:当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时。应式进行或伴有副反应时。

◎ 间接滴定法:不能与滴定剂直接起反应的物质,可间接滴定法:不能与滴定剂直接起反应的物质,可以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行滴定。以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行滴定。

Anal. Chem. ZSU.

Page 9: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 返滴定法:可先准确地加入过量标准溶液,与试液中的

待测物质或固体试样进行反应,待反应完全后,再用另一种标准液滴定剩余的标准溶液,这种滴定方式成为返滴定法。

Zn

Al3+ + Y (过量)→ AlY+Y → ZnY + AlY NaOH

CaCO3 (固) + HCl (过量)→ CaCl2 + HCl →CaCl2 + NaCl

Fe3+

Cl - +AgNO3 (过量)→ AgCl + Ag+ →AgCl+AgSCN+ Fe ( SCN ) 2+

NH4SCN

Anal. Chem. ZSU.

Page 10: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 置换滴定法:当待测组分所参与的反应

不按一定反应式进行或伴有副反应时,先用适当试剂与待测组分反应,使其定量地置换为另一种物质,再用标准溶液滴定这种物质,这种滴定方法称为置换滴定。例如:硫代硫酸钠与重铬酸钾的反应

Cr2O72- + 6 I - + 14H +→ 2Cr 3+ + 3I2 + 7H2O

I 2 + 2S2O32— → 2 I - + S4O6

2-

Anal. Chem. ZSU.

Page 11: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 间接滴定法:不能与滴定剂直接起

反应的物质,有时可以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行滴定。

例如: Ca 2+ 的测定Ca 2+ + C2O4

2-→CaC2O4+ H2SO4 →CaSO4+ C2O4

2-

用 KMnO4 测定 C2O42-

Anal. Chem. ZSU.

Page 12: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

( 3 ) 标准溶液和基准物质◎ 标准溶液 (Standard solution) :已

知准确浓度的溶液。配制法:直接法和标定法

◎ 基准物质 (Primary standard) :能用于直接配制或 标定标准溶液的物质。

Anal. Chem. ZSU.

Page 13: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 基准物质满足条件→ 试剂的组成应与它的化学式完全相符→ 试剂纯度应足够高。一般大于 99.9% 以上,

杂质含量不影响分析的准确度。→ 试剂稳定。→ 试剂有较大摩尔质量,以减少称量误差。→ 试剂按反应式定量进行,无副反应。

Anal. Chem. ZSU.

Page 14: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

Anal. Chem. ZSU.

Page 15: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 标准溶液的配制方法 → 直接法:准确称取一定量基准物质,溶解

后配成一定体积的溶液,根据物质的质量和体积即可计算出该标准溶液的准确浓度。如K2Cr2O7 的配制。

→ 标定法:很多物质不能直接用来配制标准溶液,但可将其先配制成一种近似于所需浓度的溶液,然后用基准物质来标定 (standardization) 其准确浓度。如 HCl 、 NaOH 等。

Anal. Chem. ZSU.

Page 16: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述( 4 )滴定分析法的计算 ◎ 标准溶液浓度的表示方法 → 物质的量浓度:指溶液中含溶质的物质的量除

以溶液的体积。 C B = n B/ V mol·L-1

表示物质的量浓度时必须指明基本单元。基本单元的选择以化学反应为依据。

例如: C ( H2SO4 ) =0.1 mol·L-1

C ( 2H2SO4 ) =0.05mol·L-1

C ( 1/2H2SO4 ) =0.2 mol·L-1 Anal. Chem. ZSU

Page 17: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述 → 滴定度: T B / T T – 滴定剂溶质的分

子式 , B -被测物质的分子式 1 毫升滴定剂相当于被测物质的质量

(克或 毫克) , T HAc / NaOH =0.005346 g·mL-1

1 毫升滴定剂相当于被测物质的百分含量( % ), T Fe /K2Cr2O7=1.00%·mL-1

Anal. Chem. ZSU

Page 18: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 计算中常用的物理量→ 物质的量( n ):单位为 mol ,其数值的大小取决于物质的基本单元。基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子,或是它们的特定组合。

→ 摩尔质量( M ): g·mol-1 。→ 物质的量浓度( C ): mol·L-1 。→ 质量分数( ω):待测组分在样品中的含量,可

以是百分数或mg·g-1 。→ 质量浓度( ρ):单位体积中某种物质的质量,可

是 g·L-1 、mg·L-1 等。Anal. Chem. ZSU

Page 19: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述◎ 滴定剂与被测物质之间的计量关系 在滴定分析中,可根据滴定反应中滴定剂 T 与待测

物质 B之间的化学计量关系来计算待测物质 B 的含量。可用通过“换算因素法”和“等物质的量反应规则”

→ 换算因素法( b/t 或 t/b ):采用分子、原子或离子作为基本单元,而不采用粒子的特定组合作为基本单元,根据被测物质 B 与滴定剂 T 发生反应时的化学计量数确定n B 与n T 的关系。适用于单一反应。

b B + t T = cC + d D

n B :n T = b : t

所以n B = b/t n T 或 n T = t/b n B

Anal. Chem. ZSU

Page 20: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

例如:在酸性溶液中,用 H2C2O4 作为基准物质标定 KMnO4 溶液的浓度时,滴定反应为:

OHMnCOHMnOOC 22

24242 82101625

4225

24

OCnHnKMnO

Anal. Chem. ZSU

Page 21: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

→ 等物质的量反应规则:在滴定反应中,待测物质 B 与滴定剂 T 反应完全时,消耗的两反应物特定基本单元的物质的量相等。适用于多反应。

     b B + t T = cC + d D

分别以 b B 和 t T 作基本单元, 则 n( b B )=n( t T )

Anal. Chem. ZSU

Page 22: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述

Anal. Chem. ZSU

OHICrHIOCr 2232

72 732146

I- 被 K2Cr2O7 氧化为 I2 , I2 又被 Na2S2O3 还原为 I- 。因此,实际上总反应相当于 K2Cr2O7 氧化了 Na2S2O3 。 K2Cr

2O7 与 Na2S2O3 在反应中的计量数为 1/6 。 n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7)

以 Na2S2O3 为基本单元,则 K2Cr2O7 的基本单元为 1/6 K2Cr2O7 。故

n(Na2S2O3)= n(1/6 K2Cr2O7)=6n(K2Cr2O7)

264

2322 22 OSIOSI

Page 23: 2  滴定分析法概述 Titrimetric  analysis

本 章 作 业

P25 2 , 3

P28 11 , 12

P29 19

Anal. Chem. ZSU.