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1、第三章 滴定分析概述n n概述概述n n標準溶液標準溶液n n滴定分析的計算滴定分析的計算n n滴定分滴定分析析中的化學(xué)平衡中的化學(xué)平衡 1.概述概述n n一、滴定分析法一、滴定分析法n n 滴定分析法滴定分析法滴定分析法滴定分析法(titrimetrictitrimetric analysis)analysis)：用用已知濃度已知濃度已知濃度已知濃度的的標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液，滴定，滴定一定一定一定一定體積體積體積體積的的待測溶液待測溶液待測溶液待測溶液，直到，直到化學(xué)反應(yīng)按計量化學(xué)反應(yīng)按計量化學(xué)反應(yīng)按計量化學(xué)反應(yīng)按計量關(guān)系作用完關(guān)系作用完關(guān)系作用完關(guān)系作用完為止，然后為止，然后根

2、據(jù)標準溶液的根據(jù)標準溶液的根據(jù)標準溶液的根據(jù)標準溶液的體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量體積和濃度計算待測物質(zhì)的含量，這種，這種靠滴定的方法，來實現(xiàn)待測物含量的分靠滴定的方法，來實現(xiàn)待測物含量的分析，稱為析，稱為滴定分析法滴定分析法滴定分析法滴定分析法,該過程稱為該過程稱為滴定滴定滴定滴定。如圖右為酸滴定堿的示意簡圖。如圖右為酸滴定堿的示意簡圖。n n基本概念及術(shù)語基本概念及術(shù)語n n1.滴滴定定終終點點(end point of the titration):滴定分析中，常加入一種指示劑，通過指指示示劑劑顏顏色色的的變變化化作為化學(xué)反應(yīng)完成的

3、指示信號，停停止止滴滴定定，這一點稱為滴定終點。n n2.化化學(xué)學(xué)計計量量點點(stoichiometric 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)的量恰好符符合合化化學(xué)學(xué)反反應(yīng)應(yīng)式式所表示的化化學(xué)學(xué)計計量量關(guān)系關(guān)系時，稱之反應(yīng)到達了化學(xué)計量點。l3.滴定誤差滴定誤差(endpointerror)l滴定終點與化學(xué)計量點不一致滴定終點與化學(xué)計量點不一致，由此所造成的誤差。l4.指示劑指示劑(indicator)為了能比較準確地掌握化學(xué)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(xué)計量點到達的信號，這種輔助試劑稱為指示劑。l滴定分

4、析法的滴定分析法的特點特點：l1）用于常量組分的測定）用于常量組分的測定l2）儀器簡單、操作簡便）儀器簡單、操作簡便l3）快速準確）快速準確l4）應(yīng)用廣泛）應(yīng)用廣泛滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求必須具備如下條件：必須具備如下條件：n n1.1.反應(yīng)必須反應(yīng)必須定量定量定量定量完成，即待測物質(zhì)與標準溶液之完成，即待測物質(zhì)與標準溶液之間的反應(yīng)要嚴格按一定的化學(xué)計量關(guān)系進行，反間的反應(yīng)要嚴格按一定的化學(xué)計量關(guān)系進行，反應(yīng)定量完成的程度要達到應(yīng)定量完成的程度要達到99.9%99.9%以上，這是定量計以上，這是定量計算的基礎(chǔ)。算的基礎(chǔ)。n n2.2.反應(yīng)必須反應(yīng)必須迅速迅速迅速迅速完成；對于速度較慢的反應(yīng)能夠

5、完成；對于速度較慢的反應(yīng)能夠采取加熱、使用催化劑等措施提高反應(yīng)速度。采取加熱、使用催化劑等措施提高反應(yīng)速度。n n3.3.必須有必須有適宜的指示劑或其它簡便可靠的方法適宜的指示劑或其它簡便可靠的方法適宜的指示劑或其它簡便可靠的方法適宜的指示劑或其它簡便可靠的方法確確確確定終點定終點定終點定終點。分類分類（按化學(xué)反應(yīng)的類型）酸堿滴定酸堿滴定 滴定分析滴定分析 配位滴定配位滴定 氧化還原滴定氧化還原滴定 沉淀滴定沉淀滴定(一一)酸堿滴定法酸堿滴定法（acid-base titration）以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用NaOH標準溶液測定HAc含量OH-+HAcAc-+H2O主要用于測量

6、酸堿性物質(zhì)的含量(二二)配配 位位 滴滴 定定 法法（complexometric titration）以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用EDTA標準溶液測定Ca2+的含量Y4-+Ca2+CaY2-主要用于測定金屬離子的含量。(三三)氧化還原滴定法氧化還原滴定法（redox titration）以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用KMnO4標準溶液測定Fe2+含量。MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O主要用于測定氧化、還原性物質(zhì)，以及能與氧化還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的含量。(四四)沉淀滴定法（沉淀滴定法（precipitation titration）以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的

7、滴定分析法。例：用AgNO3標準溶液測定Cl-的含量Ag+Cl-AgCl（白色）常用的是銀量法。二、滴定方式二、滴定方式 根據(jù)滴定方式的不同，滴定分析根據(jù)滴定方式的不同，滴定分析分為：分為：1.直接滴定法直接滴定法 2.返滴定法返滴定法 3.置換滴定法置換滴定法 4.間接滴定法間接滴定法 1.直接滴定法直接滴定法 凡是能滿足滴定反應(yīng)要求（滿足滴定反應(yīng)要求（3條件）條件）的反應(yīng)，都可以用標準溶液直接滴定待測物質(zhì)，即直接滴定法。例如，用HCl標準溶液測定NaOH含量，用EDTA標準溶液測定Mg2+含量都屬于直接滴定法。2.返滴定法 當?shù)味ǚ捶磻?yīng)應(yīng)速速率率較較慢慢，或反反應(yīng)應(yīng)物物是是固固體體，或沒沒

8、有有合合適適的的指指示示劑劑時，選用返滴定法。先準確加入過量滴定劑，待反應(yīng)完全后，再用另一種標準溶液滴定剩余滴定劑；根據(jù)反應(yīng)消耗滴定劑的凈量就可以算出被測物質(zhì)的含量。這樣的滴定方法稱為返滴定法。n例如例如：固體固體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)+NaOHNaCl+H2O3.置換滴定法置換滴定法n n 對于那些不按一定反應(yīng)式進行或伴有副不按一定反應(yīng)式進行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)反應(yīng)的反應(yīng)，不能直接滴定被測物質(zhì)，可先加入適當試劑與被測物質(zhì)起作用，

9、置換置換出一定量的另一生成物另一生成物，再用標準溶液滴定此生成物，這種滴定方式稱為置換滴定法置換滴定法。l例如：在酸性條件下，硫代硫酸鈉不能直接滴在酸性條件下，硫代硫酸鈉不能直接滴定重鉻酸鉀及其它氧化劑，因為這些氧化劑將定重鉻酸鉀及其它氧化劑，因為這些氧化劑將S2O32-氧化成氧化成S4O62-及及SO42-等的混合物，反應(yīng)沒等的混合物，反應(yīng)沒有定量關(guān)系，無法計算。有定量關(guān)系，無法計算。l 但是，若在重鉻酸鉀的酸性溶液中加入過但是，若在重鉻酸鉀的酸性溶液中加入過量的量的KI，定量置換出定量置換出I2，再用再用S2O32-滴定滴定I2，就就可以算出重鉻酸鉀的含量?？梢运愠鲋劂t酸鉀的含量。lCr2

10、O72-+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2OlI2+2S2O32-2I-+S4O62-4.間接滴定法間接滴定法 當當被測物質(zhì)不能直接與標準溶液被測物質(zhì)不能直接與標準溶液被測物質(zhì)不能直接與標準溶液被測物質(zhì)不能直接與標準溶液作用，卻能和作用，卻能和另一種可與標準溶液作用的物質(zhì)反應(yīng)時，可用間接另一種可與標準溶液作用的物質(zhì)反應(yīng)時，可用間接滴定。例如，滴定。例如，CaCa2+2+不能直接與高錳酸鉀標準溶液作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用，但可與高錳酸鉀標準溶液作用的C C2 2OO4 42-2-起反應(yīng)，起反應(yīng)，定量生成定量生成 CaCCaC2 2OO4 4 ，可通

11、過間接測定可通過間接測定 C C2 2OO4 42-2-，測定，測定 CaCa2+2+的含量。的含量。CaCa2+2+C+C2 2OO4 42-2-CaC CaC2 2OO4 4 CaCCaC2 2OO4 4+H+H2 2SOSO4 4 CaSO CaSO4 4+H+H2 2C C2 2OO4 45H5H2 2C C2 2OO4 4+2KMnO+2KMnO4 4+3H+3H2 2SOSO4 4 10CO10CO2 2 +2MnSO +2MnSO4 4+K+K2 2SOSO4 4+8H+8H2 2OO 2 標準溶液一般試劑等級及標志級別中文名稱英文名稱標簽顏色主要用途一級優(yōu)級純GR綠精密分析實驗

12、二級分析純AR紅一般分析實驗三級化學(xué)純CP藍一般化學(xué)實驗生物化生化試劑BR咖啡色生物化學(xué)及學(xué)試劑生物染色劑（染色劑：玫紅色）醫(yī)用化學(xué)實驗一、試劑與基準物質(zhì)（一）試劑是指化學(xué)實驗中使用的藥品。l（二）基準物質(zhì)（二）基準物質(zhì)定義：已確定其一種或幾種特性其一種或幾種特性，用于校準測量工具校準測量工具、評價測量方法評價測量方法或測定材料特性量值測定材料特性量值的物質(zhì)。滴定分析中能用來直接配制或標定標準溶液的穩(wěn)定高純化學(xué)物質(zhì)。（P29表3-2）2.基準試劑應(yīng)該符合下列條件：1）試劑組成和化學(xué)式完全相符2）試劑的純度一般應(yīng)在99.9%以上，且穩(wěn)定，不發(fā)生副反應(yīng)。3）試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量，可減少稱量誤差

13、。二、標準溶液的配制1.1.直接配制法：直接配制法：準確準確稱取稱取稱取稱取一定量的工作基準試劑或純度相當?shù)囊欢康墓ぷ骰鶞试噭┗蚣兌认喈數(shù)钠渌镔|(zhì)，其它物質(zhì)，溶解溶解溶解溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶中，稀釋稀釋稀釋稀釋至一至一定體積，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計算計算計算出該標準溶液準確濃度。出該標準溶液準確濃度。例如，欲配制例如，欲配制 0.01000mol/LK0.01000mol/LK2 2CrCr2 2OO7 7 溶液溶液1 1升時，升時，首先在分析天平上精確稱取首先在分析天平上精確稱取2.9420 2.942

14、0 克克K K2 2CrCr2 2OO7 7 置于燒置于燒杯中，加入適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移到杯中，加入適量水溶解后，定量轉(zhuǎn)移到1000mL1000mL容量容量瓶中，再定容即得。瓶中，再定容即得。直接配制法步驟：直接配制法步驟：基準物質(zhì)基準物質(zhì) 稱量稱量 溶解溶解 定量轉(zhuǎn)移至定量轉(zhuǎn)移至 容量瓶容量瓶 稀釋至刻度稀釋至刻度 根據(jù)稱量的根據(jù)稱量的質(zhì)量質(zhì)量 和和體積體積計算標準溶液的準確濃度計算標準溶液的準確濃度 注意注意：要：要“準確準確”地稱取，轉(zhuǎn)移。地稱取，轉(zhuǎn)移。2.間接配制法（標定法）：用于純度達不到工作基準試劑的純度要求用于純度達不到工作基準試劑的純度要求用于純度達不到工作基準試劑的純度要求

15、用于純度達不到工作基準試劑的純度要求，或它們在空氣中或它們在空氣中不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的不穩(wěn)定的物質(zhì)。物質(zhì)。粗略地稱取粗略地稱取粗略地稱取粗略地稱取一定一定量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液，配制成量的物質(zhì)或量取一定體積的溶液，配制成接近所接近所接近所接近所需濃度需濃度需濃度需濃度的溶液，后用另一標準溶液來的溶液，后用另一標準溶液來標定標定標定標定。標定：用配制溶液滴定基準物質(zhì)，計算其準確濃度用配制溶液滴定基準物質(zhì)，計算其準確濃度的方法稱為標定。的方法稱為標定。(1)(1)(1)(1)標定法：標定法：標定法：標定法：利用基準物質(zhì)確定溶液準確濃度。利用基準物質(zhì)確定溶液準確濃度。利用基準物質(zhì)確定溶液準

16、確濃度。利用基準物質(zhì)確定溶液準確濃度。(2)(2)(2)(2)比較法：比較法：比較法：比較法：用一種已知濃度的標液來確定另一用一種已知濃度的標液來確定另一用一種已知濃度的標液來確定另一用一種已知濃度的標液來確定另一種溶液的濃度方法。種溶液的濃度方法。種溶液的濃度方法。種溶液的濃度方法。三、標準溶液濃度的表示方法三、標準溶液濃度的表示方法（一）物質(zhì)的量濃度（一）物質(zhì)的量濃度 溶溶液液中中所所含含溶溶質(zhì)質(zhì)B B的的物物質(zhì)質(zhì)的的量量 除除以以溶溶液液的的體積即為體積即為物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度，以符號，以符號C CB B 表示表示 式中：式中：mmB B物質(zhì)物質(zhì)B B的質(zhì)量，的質(zhì)量，g g；MMB B物質(zhì)物質(zhì)B B摩爾質(zhì)量，摩爾質(zhì)量，g g molmol-1-1；VV溶液的體積，單位為溶液的體積，單位為L L；物質(zhì)量濃度單位為物質(zhì)量濃度單位為molmol L L-1-1。(二二二二)滴定度滴定度滴定度滴定度 每每每每mlml標準溶液標準溶液標準溶液標準溶液所含所含溶質(zhì)的克數(shù)溶質(zhì)的克數(shù)溶質(zhì)的克數(shù)溶質(zhì)的克數(shù)表示為：表示為：T TB B(T(T溶質(zhì)溶質(zhì))，單位（，單位（g