滴定法概论
滴定分析法概论
第四章 滴定分析概论§4.1概述定量分析的任务是测定物质中组分的含量。
定量分析的分析方法有滴定分析法、重量分析法和仪器分析法等。
一、定量分析的一般要求根据定量分析的任务和特点，定量分析的一般要求是： 1、测定结果的准确度准确度高是定量分析的最基本要求。
对于常量组分（≥10%）一般要求测定误差不超过0.2% 对于半微量组分（1%~10%） 对于微量组分（0.01%~1%）2、测定结果应具有代表性测定所用试样只是待测物质中的很小部分，这些少量物质称为分析试样或样品。
3、分析方法应可靠和可行4、分析结果应正确计算和合理报告（1）、被测组分的化学表示形式 a 以被测组分实际存在形式表示。
如测得食盐试样中Cl 含量后，以NaCl%表示分析结果。
b 以氧化物或元素形式表示（实际存在形式不清楚）如硅酸盐水泥Fe Al Ca Mg 、、、含量常以2323Fe O Al O CaO MgO 、、、的含量表示。
分析铁矿石以23%%Fe Fe O 或表示。
c 金属材料和有机分析中，常以元素形式（如Fe 、Zn 、N 、P ）的含量表示。
d 电解质溶液的分析，以所存在的离子形式表示含量。
（2）、被测组分含量的表示方法 a 固体试样常量组分常以质量分数表示BB sm W m =微量组分以1g g μ-⋅或6(10)-，1ng g -⋅9(10)-，1pg g -⋅12(10)-表示。
b 液体试样 ①物质的量浓度：Bn V⋅-1单位mol L②质量摩尔浓度：⋅-1单位mol kg (kg 溶剂的质量)③质量分数：待测组分的质量除以试样的质量，即B m m 试样。
④体积分数：B V V 试液表示。
⑤摩尔分数：待测组分的物质的量除以试液的物质的量，量钢为1即B n n 试液 ⑥质量浓度：常以11111mg L g L g mL ng mL pg mL μμ-----⋅⋅⋅⋅⋅、或、、等表示。
对于极稀的水溶液，视其密度为1，此时1mg L -⋅（或1g mL μ-⋅），与11()mg kg g g μ--⋅⋅在数值上相等，但概念不同。
第三章 滴定分析法概论
C2O42-
间接测定
24
第二节
标准溶液
一、标准溶液和基准物质
标准溶液：浓度准确已知的溶液 基准物质：能用于直接配制或标定标准溶液的 物质.
25
1.基准物质(primary standard) 对基准物质的要求: a. 组成与化学式相符 b. 纯度足够高主成分含量在99.9％以上)， 所含杂质不影响滴定反应的准确度
19
2.返滴定法(back titration)（剩余滴定法或回 滴法）
先准确加入过量标准溶液，使与试液中的
待测物质或固体试样进行反应，待反应完成
以后，再用另一种标准溶液滴定剩余的标准
溶液的方法.
常用于反应慢或没有合适的指示剂的反应， 或固体试样的直接滴定。
20
例1：Al3+ +定量过量EDTA标液 剩余EDTA Zn2+标液，EBT
2
基本术语：
1. 滴定 (titration) ：将滴定剂通过滴定管滴入
待测溶液中的过程。
2. 滴定剂 (titrant) ：浓度准确已知的试样溶液。
3.指示剂(indication)：滴定分析中能发生颜色 改变而指示终点的试剂。
3
4. 滴定终点 (titration end point) ：滴定分 析中指示剂发生颜色改变的那一点（ep） 5.化学计量点(stoichiometric point)：滴定 剂与待测溶液按化学计量关系反应完全的那一 点（sp）
注意：化学反应配平；单位换算
35
2.物质的量浓度C与滴定度TT/B的换算
每毫升滴定剂溶液相当于待测物质的质量
TT
B
mB VT
b mB CT VT M B / 1000 t
滴定分析法概论
滴定分析法概论
滴定分析定量依据： 某化学反应方程式： aA+bB=cC+dD 表示被测组分A与试剂B按物质的量之比（摩尔 比）a:b的关系进行反应。 a:b即是该反应的化 学计量关系。这种化学计量关系即是滴定分析 的定量测定依据。
滴定分析法概论
滴定分析法： 将被测溶液臵于锥形瓶（或烧杯）中，然后 将一种已知准确浓度的试剂溶液（即滴定 剂）通过滴定管滴加到锥形瓶中进行测定， 直到所滴加的试剂与待测物质按化学计量 关系定量反应为止，然后根据试液的浓度 和体积，通过定量关系计算待测物质含量。 这一过程称为滴定，这种方法称作滴定分 析法。
例4： Na2S2O3+K2Cr2O7
S4O62-+SO42无定量关系
K2Cr2O7 +过量KI
定量生成 I2 淀粉指示剂
Na2S2O3标液
深蓝色消失
滴定分析法概论
间接滴定法
有些不能与滴定剂直接反应的物质，通过另外的化 学反应，以滴定法定量进行
适用：不能与滴定剂起化学反应的物质
例5：Ca2+
对基准物质的要求:
a.试剂的组成与化学式相符 b.纯度高（>99.9%），性质稳定
c. 最好具有较大的摩尔质量。（思考：为什 么？）
滴定分析法概论
标准溶液的配制方法
1.直接配制法： 基准物质 称量 溶解 定量转移至 容量瓶 稀释至刻度 根据称量的质量 和体积计算标准溶液的准确浓度 2.标定法(间接配制法)： 对不符合基准物质条件的试剂，先按大致浓 度配制溶液，再利用基准物质确定该溶液准确 浓度。
例4：称取铁矿试样0.3143g,溶于酸并将Fe3+还原为 Fe2+，再用0.02000 mol· -1 K2Cr2O7溶液滴定， L 消耗21.30 mL。计算试样中Fe2O3的质量分数。
滴定分析法概论
2 Ca 2 C2O4 CaC2O4
2 CaC2O4 H 2 SO4 Ca 2 SO4 H 2C2O4 2 5C2O4 2 MnO4 16H Mn 2 10CO2 8 H 2O
2 2 5 nKMnO4 nC O nCaO即：nCaO nKMnO4 5 2 4 5 2 5 M CMnO VMnO CaO 4 4 2 1000 100% CaO% S 5 56.05 0.01916 43.08 2 1000 100% 27.51% 0.4207
对化学反应的要求：
1. 2. 3. 4. 反应具有确定的定量关系，无副反应（便于计算） 反应要迅速 反应要完全（99 .9%以上） 有合适的确定终点的方法
滴定方式及其适用条件：
1. 直接滴定：凡符合以上条件要求可用标液直
接滴定
2. 返滴定：
当标准溶液滴入后，反应慢或无合适指示剂时 用回滴定。即先加入定量过量滴定剂A，待反应完 全后，用另一种滴定剂B滴定剩余的A。 例：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2↑ + H2O+HCl 定量过量 （余） HCl + NaOH = NaCl + H2O（终点）
2 0.2287 5 0.02963 m ol/ L 134.0 23.04 1000
2．求mA
(1) 求被测组分含量： (2) 配溶液： 例: 欲配0.02000mol/l K2Cr2O7液2L，问应称K2Cr2O7多少克？ 解:
0.02000 2000
mK 2Cr2O7
294.2 / 1000
3.置换滴定:
当物质与滴定剂不按一定化学反应进行，而伴有副 反应时，可先用适当的试剂与被测物发生置换反应， 在用滴定剂滴定。 例：测Cr2O72-, 标液S2O32而 Cr2O72- + S2O32SO42- + S4O62即： Cr2O72-氧化S2O32-产物SO42-和S4O62-无计量关系不能直 接滴定。 但： Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ + 3I- + 7H2O I- + 2 S2O32- = 2I- + S4O62-
滴定分析法概论
第三章滴定分析法概论1．名词解释：滴定分析法、滴定、标准溶液、化学计量点、滴定终点、滴定误差、指示剂、基准物质。
2．用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？基准物质必须具备哪些条件？3．什么是滴定曲线？滴定曲线有何特点？4．什么是突跃范围？什么是指示剂变色范围？5．物质的量的法定单位是什么？物质的量浓度单位又是什么？6．滴定度T T/B的含义是什么？7．下列物质中哪些不可使用直接法配制标准溶液？为什么？NaOH、HCl、H2SO4、K2Cr2O7、KMnO4、AgNO3、NaCl、NaS2O3答：NaOH、HCl、H2SO4、KMnO4、NaS2O3不可以直接配制标准溶液。
8．基准试剂（1）H2C2O4∙2H2O因保存不当而部分风化；（2）Na2CO3因吸潮带有少量水分。
用（1）标定NaOH溶液或用（2）标定HCl溶液浓度时，结果是偏低还是偏高？用此NaOH（HCl）溶液测定某有机酸（有机碱）的摩尔质量时，结果偏低还是偏高？答：用（1）标定NaOH溶液结果偏低，用（2）标定HCl溶液浓度时结果偏高用此NaOH溶液测定某有机酸的摩尔质量时结果偏高用此HCl溶液测定某有机碱的摩尔质量时结果偏低9．用基准Na2CO3标定HCl溶液时，下列情况会对HCl的浓度产生何种影响（偏高，偏低，无影响）？（1）滴定速度太快，附在滴定管壁上的HCl来不及流下来就读取滴定体积；（2）称取Na2CO3时，实际质量为0.1238g，记录时误记为0.1248g；（3）在将HCl标准溶液倒入滴定管之前，没有用HCl溶液淋洗滴定管；（4）使用的Na2CO3中含有少量的NaHCO3。
答：HClCO NaCONa HCl32322V Vc c ⋅=（1）偏低；（2）偏高；（3）偏低；（4）偏高10．写出下列各体系的质子条件式。
(1) (NH4)H2PO4；(2) H2SO4(c1)+HCOOH(c2)；(3)NaOH(c1)+NH3(c2)；(4) HAc(c1)+NaAc(c2)；（5）HCN(c1)+NaOH(c2)答：（1）[H 3O +]+[H 3PO 4]=[OH -]+[NH 3]+[HPO 4-]+2[PO 43-] (2)零水准物质为：HCOOH 、HSO 4-、H 2O [H 3O +]=[SO 42-]+[HCOO -]+[OH -]+c 1 (3) 零水准物质为：NH 3、H 2O [H 3O +]+[NH 4+]= [OH -]-c 1(4) [H 3O +] = [OH -]+[Ac -]-c 2 [H 3+O] = [OH -]-[HAc]+c 1 (5) c 1＞c 2：[H 3O +] = [OH -]+[CN -]-c 2c 1＜c 2：[H 3O +] +[HCN]= [OH -]-(c 2-c 1) c 1=c 2：[H 3O +] +[HCN]= [OH -]11．写出(1)H 3AsO 4；(2)MgBr 2水溶液的电荷平衡式。
滴定分析法概论修改
21
3.3 滴定分析计算
分析化学中常用旳量和单位
物质旳量 n (mol、 mmol) 摩尔质量M(g·mol-1) 物质旳量浓度c(mol·L-1)
必须指明 基本单元
质量m(g、mg)， 体积V(L、mL)
质量分数w(%),质量浓度 (g·mL-1 、mg·mL-
1)
相对分子量Mr、相对原子量Ar 22
a
MA
2 0.005300 1000 0.1000(mol / L) 106.0
29
续滴定分析计算
例4：TK2Cr2O7/Fe=0.005000 g/mL，如消耗K2Cr2O7原则溶 液21.50毫升，问被滴定溶液中铁旳质量？
解：
mFe 0.005000 21.50 0.1075(g)
11
1、直接滴定法
滴定分析对化学反应旳要求： ⑴反应必须定量完毕，即反应具有拟定旳
化学计量关系，没有副反应发生，且反应 完全程度到达99.9%以上。 ⑵反应必须迅速完毕。 ⑶必须有合适旳、简便可靠确实定滴定终 点旳措施。
12
2、返滴定法（剩余滴定法或回滴定法）
合用范围： ①滴定反应速率较慢； ②反应物是固体； ③滴定反应不能立即定量完毕； ④滴定反应找不到合适旳指示剂。
例3： C mol/mL旳Na2HPO4旳物料平衡式 [Na+] = 2C
C = [H3PO4] + [H2PO4-] +[HPO42-] + [PO43-] 例4： C mol/mL旳NaHCO3旳物料平衡式
[Na+] = C C = [H2CO3] + [HCO3-] +[CO32-]
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CBE练习
若每mL HCl溶液恰能与0.01060 g Na2CO3反应，则该HCl溶液
第五章滴定分析法概论
第二节 标准溶液浓度的表示方法
一、物质的量浓度
单位体积溶液中所含溶质B的物质的量即为物质的 量浓度，以符号CB 表示
nB m B / M B cB V V
式中 mB—物质B的质量，g；
MB —物质B摩尔质量， g· -1 ； mol
4. 间接滴定法
直接滴定法
凡是能满足上述（3条件）要求的反应， 都可以用标准溶液直接滴定待测物质，即直 接滴定法。
例如，用HCl标准溶液测定NaOH含量，
用EDTA标准溶液测定Mg2+含量都属于直接
滴定法。
返滴定法
当滴定反应速率较慢，或反应物是固体， 或没有合适的指示剂时，选用返滴定法。
返滴定法：先准确加入过量滴定剂，待 反应完全后，再用另一种标准溶液滴定剩余 滴定剂；根据反应消耗滴定剂的净量就可以 算出被测物质的含量。这样的滴定方法称为 返滴定法。
3. 滴定误差 (End Point Error, Et)
滴定终点(实测值)与化学计量点(理论值).不
一致，由此所造成测定结果的误差，又称滴定误差。
4. 指示剂(Indicator)
为了能比较准确地掌握化学计量点的达到， 在实际滴定操作时，常在被测物质的溶液中加入一 种辅助剂，借助于它的颜色变化作为化学计量点到 达的信号，这种辅助试剂称为指示剂。
mNa 2 B4O7 10H2O = (1/2)×0.1×(20～25)×10
-3×381.4
结论： 选用硼砂 Na2B4O7· 2O作基准物更合适，可减小称 10H 量的相对误差。
标定时的注意事项
第三章 滴定分析法概论
（二）滴定分析对化学反应的要求 滴定分析法的基本条件） （滴定分析法的基本条件） 1.反应必须定量进行（反应程度> 99.9%） 反应必须定量进行（反应程度> 99. 2.反应要按一定的化学方程式进行； 反应要按一定的化学方程式进行； 3. 反应速度要快； 反应速度要快； 4. 必须有适当的方法确定滴定终点。 必须有适当的方法确定滴定终点。
nHCL nNa2CO3 = 2
2×mNa2CO3 ×1000 MNa2CO3
CHCL ×VHCL = 2×nNa2CO3 =
2×0.2500×1000 l ∴ VHCL = ≈ 24( m ) 0.2×106.0
续滴定分析计算
例3：若THCL/Na2CO3 = 0.005300 g/ml ，试计算HCl标准 试计算HCl HCl标准 溶液物质的量浓度。 溶液物质的量浓度。 解：
C2O42-
间接测定
第二节
基准物与标准溶液
一、标准溶液浓度的表示方法
物质量的浓度: 物质量的浓度:单位体积溶液所含物质的量
nB mB CB = = V MBV 滴定度 ： (m / L)或 m ol / L) ol ( m
TB 指每毫升标准溶液含有溶质的质量
mB CBMB T = (g / m ) L = B V V×1000
方法特点： 方法特点： 1. 加入标准溶液物质的量与被测物质的量恰 好是化学计量关系； 好是化学计量关系； 2. 此法适于组分含量在1%以上各种物质的测 此法适于组分含量在1 常量分析） 定；（常量分析） 3. 该法仪器设备简单、操作简便；快速、准 该法仪器设备简单、操作简便；快速、 误差一般在0 以下。 确，误差一般在0.2%以下。 4．用途广泛。 用途广泛。
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分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
基准物质应该符合下列条件： (1) 试剂组成和化学式完全相符。 (2) 纯度高（≥99.9%），稳定。 (3) 最好有较大的相对分子质量，以减少称量误差。
具备以上条件的基准物质大多是氧化物、纯金属及各种盐。 常用基准物质的名称、分子式、干燥方法及使用对象见下表。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
2.2 标准溶液浓度的表示方法 物质的量浓度 国际单位制（SI）：cB (mol/L、mmol/L)
指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，简称摩尔浓度， 以符号cB表示，即
⑶ 置换滴定法 当物质与滴定剂不按确定化学计量关系反应（如伴有
副反应）物质，有时可通过其他化学反应间接进行滴定。 可先用适当试剂与被测物发生置换反应，再用滴定剂滴定。
例如，K2 Cr2O7 的含量测定。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
⑶ 置换滴定法 例如，K2 Cr2O7 的含量测定。 Cr2O72-不能直接氧化S2O32-，因反应产物有SO42-和S4O62无法定量，但可以通过以下置换反应定量测定。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
2. 标准溶液
2.1 标准溶液与基准物质 (1) 标准溶液的定义——浓度准确已知的溶液。 (2) 标准溶液的配制
直接法：以基准物质配制 间接法：以基准物质标定 (3) 标定和比较 标定: 用配制溶液滴定基准物质计算其准确浓度的方法。 比较: 用另外一种标准溶液滴定一定量的配制溶液或用
滴定分析法概论
1. 概述 2. 标准溶液 3. 滴定分析的计算 4. 滴定分析中的化学平衡 5. 小结
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
1. 概述
1.1 滴定分析法及有关术语 滴定分析法又称容量分析法。 滴定（titration） 是将一种已知准确浓度的溶液（标准溶液） 滴加到待测物的溶液中，直到按化学计量关系完全反应为 止，根据标液用量与浓度计算被测物含量。
进行分析。 例如，KMnO4不能直接氧化测Ca2+ , 故无法直接滴定；但可 通过将 C2O42- 和Ca2+反应， 生成CaC2O4沉淀；以酸溶解沉 淀得到C2O42-，再在酸性介质中以 MnO4-滴定C2O42- ，则相 当于 MnO4-滴定Ca2+， 就可计算Ca2+ 的含量。
说明：采用不同的间接滴定方式，扩大了滴定范围，使 一些无法直接滴定的物质可用间接滴定的方法进行测定。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
1.2 滴定方法的分类及名称 与无机四大化学平衡对应
(1) 酸碱滴定分析法（含非水滴定分析法，非水介质中的 滴定， 以酸碱滴定为主）
(2) 沉淀滴定分析法 (3) 络合滴定分析法 (4) 氧化还原滴定分析法
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
1.3 滴定方式 ⑵ 返滴定法（又称剩余滴定法或回滴定法)
例如，HCl 滴定 CaCO3 ：
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2↑ +H2O （定量过量）
HCl+ NaOH （剩余量）
NaCl+ H2O（终点）
例如，ZnO的含量测定——返滴定法
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
cB=nB/V
式中，nB—溶质B的物质的量，mol； V —溶液的体积，L； cB —溶质B的物质的量浓度（简称摩尔浓度）。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
2.2 标准溶液浓度的表示方法 物质的量浓度 国际单位制（SI）：cB (mol/L、mmol/L)
1) 反应必须定量完成；
2) 反应必须迅速完成；
3) 必须有适宜的指示剂或其他简单可靠的方法确定终点。
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⑵ 特点 简便、快速、准确（0.1%）； 应用广泛。
⑶ 基本术语 滴定曲线
• 化学计量点 • 滴定突跃 • 滴定终点 • 指示剂 • 滴定误差
1.3 反应条件的可用标液直接滴定。
⑵ 返滴定法（又称剩余滴定法或回滴定法) 当标准溶液滴入后，反应慢或无合适指示剂时用回滴定。
即先加入定量过量滴定剂A，待反应完全后，用另一种滴定剂 B滴定剩余的A。
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
例如，氧化还原滴定法测定钙含量的过程：
Ca2+
CaC2O4 ↓ 过滤
C2O42-
KMnO4滴定
洗涤
酸溶解
2 MnO4- + 5 C2O42- +16 H+ 2 Mn2+ + 10 CO2 + 8 H2O n(Ca2+) = n(C2O42- ) = 5/2 n(MnO4- ) （m/M)(Ca2+) = 5/2 (cV )(MnO4- )
Cr2O72- + 6I- +14H+
2Cr3+ + 3I2 + 7H2O
I2 + 2S2O32-
2I- + S4O62-
反应物的计量关系为
Cr2O72- : I2 : S2O32- = 1: 3 : 6
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
⑷ 其他间接滴定法 当滴定剂不与待测物直接反应时，可选用间接滴定法
滴定：将标准溶液滴加到待测溶液中的过程。 – titrametric analysis – volumetric analysis
分析化学课件
概 述 标 准 溶 液 滴定分析的计算 滴定分析... 小 结
被测物
R：滴定剂 (标准溶液)
⑴ 定量化学反应 mC + nR
CmRn
生成物
XV W
要求：
V：滴定分析法 W：重量分析法