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1、School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院第三章滴定分析第三章滴定分析?概述?標(biāo)準(zhǔn)溶液?滴定分析的計(jì)算?滴定分析中的化學(xué)平衡School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1 概述1 概述滴定分析法的過程及對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析法的過程及對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求(一一)過程：過程：將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液(標(biāo)準(zhǔn)溶液,即滴定劑)從滴定管滴加到一定量的待測(cè)物質(zhì)溶液中,直到“化學(xué)計(jì)量點(diǎn)”但往往需指示劑來幫助觀察“滴定終點(diǎn)”注意：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)不一致而存在著“終

2、點(diǎn)誤差”或“滴定誤差”.School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院?滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求必須具備如下條件：1.反應(yīng)必須定量定量完成，即待測(cè)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液之間的反應(yīng)要嚴(yán)格按一定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系進(jìn)行，反應(yīng)定量完成的程度要達(dá)到99.9%以上，這是定量計(jì)算的基礎(chǔ)。2.反應(yīng)必須迅速迅速完成；對(duì)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。3.必須有適宜的指示劑或其它簡(jiǎn)便可靠的方法確定終點(diǎn)適宜的指示劑或其它簡(jiǎn)便可靠的方法確定終點(diǎn)。(二)滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求和滴定方式滴定分析法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要

3、求和滴定方式School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院?滴定方式(1)直接滴定法:滿足上述四個(gè)條件的反應(yīng)可用此法.(2)返滴定法:不滿足上述3,4條件的用此法.(3)置換滴定法:不按一定反應(yīng)進(jìn)行或伴有副反應(yīng)用此法.(4)間接滴定法:不能直接與滴定劑起反應(yīng)的物質(zhì)用此法.School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液是一種已知準(zhǔn)確濃度的溶液.其配制有兩種方法:(一).直接法:準(zhǔn)確稱取一定量的物質(zhì),溶于適量水后,定量轉(zhuǎn)

4、移入容量瓶中.以水稀釋至刻度,然后根據(jù)物質(zhì)的種質(zhì)量和容量瓶的體積算出準(zhǔn)確濃度基準(zhǔn)物質(zhì):能用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì).其必須符合下列要求:1.物質(zhì)組成與化學(xué)式相符;若含結(jié)晶水,其含量應(yīng)與化學(xué)式同;2.試劑純度足夠高;99.9%3.試劑穩(wěn)定;如不易吸水分和CO2,不易被空氣氧化4.試劑最好有較大的摩爾質(zhì)量;可減少稱量誤差.(二)間接法:(又稱標(biāo)定法)有許多物質(zhì)不能直接用來配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,將其先配成一種近似所需濃度的溶液,然后用基準(zhǔn)物質(zhì)來 測(cè)定它的準(zhǔn)確濃度.(如鹽酸等)School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2 滴定分析法2 滴

5、定分析法滴定分析法滴定分析法(titrimetric analysis)：用已知濃度已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定一定體積一定體積的待測(cè)溶液待測(cè)溶液，直到化學(xué)反應(yīng)按計(jì)量關(guān)系作用完化學(xué)反應(yīng)按計(jì)量關(guān)系作用完為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積和濃度計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的含量，這種靠滴定的方法，來實(shí)現(xiàn)待測(cè)物含量的分析，稱為滴定分析法滴定分析法,該過程稱為滴定滴定。如圖右為酸滴定堿的示意簡(jiǎn)圖School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院一、基本概念及術(shù)語(yǔ)一、基本概念及術(shù)語(yǔ)1.滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)(end point of the titration):滴定分析

6、中，常加入一種指示劑，通過指示劑顏色的變化作為化學(xué)等當(dāng)點(diǎn)到達(dá)的指示信號(hào)，停止滴定，這一點(diǎn)稱為滴定終點(diǎn)。2.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometric point):當(dāng)?shù)稳氲臉?biāo)準(zhǔn)溶 液的物質(zhì)的量與待測(cè)定組分的物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的化學(xué)計(jì)量關(guān)系時(shí)，稱之反應(yīng)到達(dá)了化學(xué)計(jì)量點(diǎn)。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3.滴定誤差滴定誤差(end point error):滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致，由此所造成的誤差。4.指示劑指示劑(indicator):為了能比較準(zhǔn)確地掌握化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的達(dá)到，在實(shí)際滴定操作時(shí)

7、，常在被測(cè)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(jì)量點(diǎn)到達(dá)的信號(hào)，這種輔助試劑稱為指示劑。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院二、滴定分析法的特點(diǎn)二、滴定分析法的特點(diǎn)1）用于常量組分的測(cè)定2）儀器簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便3）快速準(zhǔn)確4）應(yīng)用廣泛1）用于常量組分的測(cè)定2）儀器簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便3）快速準(zhǔn)確4）應(yīng)用廣泛School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院三、分類三、分類1.按化學(xué)反應(yīng)的類型酸堿滴定:以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ).絡(luò)合滴定:以絡(luò)合反應(yīng)為

8、基礎(chǔ).氧化還原滴定:利用電子轉(zhuǎn)移反應(yīng).沉淀滴定:利用生成沉淀反應(yīng)進(jìn)行滴定.滴定分析School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院(一一)酸堿滴定法（酸堿滴定法（acid-base titration）酸堿滴定法:以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定HAc含量OH-+HAc Ac-+H2O主要用于測(cè)量酸堿性物質(zhì)的含量School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院(二二)絡(luò)合滴定法（絡(luò)合滴定法（complexometric titratio

9、n）絡(luò)合滴定法：以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Ca2+的含量Y4-+Ca2+CaY2-主要用于測(cè)定金屬離子的含量。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院(三三)氧化還原滴定法（氧化還原滴定法（re-dox titration）氧化還原滴定法：以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Fe2+含量。MnO4-+5Fe2+8H+Mn2+5Fe3+4H2O主要用于測(cè)定氧化、還原性物質(zhì)，以及能與還原性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的含量。School of Chemical Engineeri

10、ng,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院(四四)沉淀滴定法（沉淀滴定法（precipitation titration）沉淀滴定法：以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。例：用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Cl-的含量Ag+Cl-AgCl（白色）常用的是銀量法。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2.滴定方式根據(jù)滴定方式的不同滴定分析分為：1.直接滴定法2.返滴定法3.置換滴定法4.間接滴定法School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院1.直接滴

11、定法直接滴定法凡是能滿足上述（滿足上述（3條件）要求條件）要求的反應(yīng)，都可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定待測(cè)物質(zhì)，即直接滴定法。例如，用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定NaOH含量，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定Mg2+含量都屬于直接滴定法。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院2.返滴定法2.返滴定法當(dāng)?shù)味ǚ磻?yīng)速率較慢反應(yīng)速率較慢，或反應(yīng)物是固體反應(yīng)物是固體，或沒有合適的指示劑沒有合適的指示劑時(shí)，選用返滴定法。返滴定法返滴定法：先準(zhǔn)確加入過量滴定劑，待反應(yīng)完全后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)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(cè)物質(zhì)的含量。這

12、樣的滴定方法稱為返滴定法。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院例如：固體CaCO3的測(cè)定，可先加入一定量的過量鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱使試樣完全溶解，冷卻以后，再用NaOH標(biāo)準(zhǔn)液返滴定剩余的HCl量。CaCO3+2HCl(過量)CaCl2+CO2 +H2OHCl(剩余)+NaOH NaCl+H2OSchool of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3.置換滴定法3.置換滴定法對(duì)于那些不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)，不能直

13、接滴定被測(cè)物質(zhì)，可先加入適當(dāng)試劑與被測(cè)物質(zhì)起作用，置換置換出一定量的另一生成物另一生成物，再用標(biāo)準(zhǔn)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。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院例如，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，因?yàn)檫@些氧化劑將S2O32-氧化成S4O62-及SO42-等的混合物，反應(yīng)沒有定量關(guān)系，無法計(jì)算。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，就可以算出重鉻酸鉀的含量。Cr2O72-+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2

14、OI2+2S2O32-2I-+S4O62-School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院4.間接滴定法4.間接滴定法當(dāng)被測(cè)物質(zhì)被測(cè)物質(zhì)不能直接與標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液作用，卻能和另一種可與標(biāo)準(zhǔn)溶液作用的物質(zhì)反應(yīng)時(shí)，可用間接滴定。例如，Ca2+不能直接與高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液作用，但可與高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液作用的C2O42-起反應(yīng)，定量生成 CaC2O4，可通過間接測(cè)定 C2O42-，而測(cè)定 Ca2+的含量。Ca2+C2O42-CaC2O4 (1)CaC2O4+H2SO4CaSO4+H2C2O4 (2)5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4

15、 10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O (3)School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院3 標(biāo)準(zhǔn)溶液3 標(biāo)準(zhǔn)溶液一、試劑與基準(zhǔn)物質(zhì)（一）試劑是指化學(xué)實(shí)驗(yàn)中使用的藥品一般試劑等級(jí)及標(biāo)志級(jí)別中文名稱英文名稱 標(biāo)簽顏色主要用途一級(jí)優(yōu)級(jí)純GR 綠精密分析實(shí)驗(yàn)二級(jí)分析純AR 紅一般分析實(shí)驗(yàn)三級(jí)化學(xué)純CP 藍(lán)一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院（二）基準(zhǔn)物質(zhì)

16、1.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(zhǔn)測(cè)量工具校準(zhǔn)測(cè)量工具、評(píng)價(jià)測(cè)量方法評(píng)價(jià)測(cè)量方法或測(cè)定材料特性量值測(cè)定材料特性量值的物質(zhì)。2.基準(zhǔn)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。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(1)直接配制法：準(zhǔn)確稱取一定量的工作基準(zhǔn)試劑或純度相當(dāng)?shù)钠渌镔|(zhì)，溶解后定量轉(zhuǎn)移到容量瓶定量轉(zhuǎn)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(jì)算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確濃度。例如，欲配制 0.01000mol/LK2Cr2O7溶液1升時(shí)，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(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，再定容即得。School of Chemical Engineering,HFUT合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院(2)間接配制法：許多物質(zhì)純度達(dá)不到工作基準(zhǔn)試劑的純度要求純度