1、第四章 定量分析的過程目目 錄錄第一節(jié)第一節(jié) 分析方法的分類與選擇分析方法的分類與選擇第二節(jié)第二節(jié) 分析試樣的采集、制備與分解分析試樣的采集、制備與分解第三節(jié)第三節(jié) 定量分析結(jié)果的表示定量分析結(jié)果的表示第四節(jié)第四節(jié) 滴定分析法概述滴定分析法概述 化學(xué)分析化學(xué)分析 測定原理測定原理4-1 4-1 分析方法的分類分析方法的分類(p64)(p64) 滴定分析法（容量分析）滴定分析法（容量分析） 重量分析法重量分析法 光學(xué)分析法光學(xué)分析法 電化學(xué)分析法電化學(xué)分析法 熱分析熱分析 色譜分析法色譜分析法 質(zhì)譜分析法質(zhì)譜分析法 分析化學(xué)分析化學(xué)以物質(zhì)的物理和物理以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)。化學(xué)性質(zhì)為基

2、礎(chǔ)。以物質(zhì)的化學(xué)反以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)。應(yīng)為基礎(chǔ)。儀器分析法儀器分析法2.2.（定量）化學(xué)分析（定量）化學(xué)分析是通過化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待是通過化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待測組分轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)組成恒定的化合物，再測組分轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)組成恒定的化合物，再稱量稱量該化合物的質(zhì)量，從而計算出待測組分的含該化合物的質(zhì)量，從而計算出待測組分的含量量. .待測組分待測組分組成恒定的化合物組成恒定的化合物稱量稱量(2)(2)滴定分析法滴定分析法特點：準(zhǔn)確度高，適用于常量分析特點：準(zhǔn)確度高，適用于常量分析特點特點：簡便（儀器、操作）：簡便（儀器、操作）; ; 快速（對重量分析而言）

3、快速（對重量分析而言）; ; 誤差小（相對誤差誤差小（相對誤差0.2%)0.2%)。將一種將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）滴加到待滴加到待測物質(zhì)的溶液中，直到所加試劑與被測組分測物質(zhì)的溶液中，直到所加試劑與被測組分按化學(xué)計量按化學(xué)計量2 HCl+ Na2 HCl+ Na2 2COCO3 3 2NaCl + H 2NaCl + H2 2O + C0O + C02 232CONaHCl2nn32323232CONaCONaCONaCONaHClHCl22MmVcVcmL4-4 4-4 滴定分析法概述滴定分析法概述(p(p7272) )一、滴定分析的基本概念

4、一、滴定分析的基本概念關(guān)系完全反應(yīng)關(guān)系完全反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和用去的體積計算被測物質(zhì)液的濃度和用去的體積計算被測物質(zhì)的含量。的含量。1. 1. 滴定滴定: :滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液（亦稱為滴定劑）的操滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液（亦稱為滴定劑）的操作過程稱為滴定。作過程稱為滴定。2.2.化學(xué)計量點化學(xué)計量點：標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)（按化學(xué)計：標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)（按化學(xué)計量關(guān)系）完全反應(yīng)之點。量關(guān)系）完全反應(yīng)之點。 3.3.滴定終點：滴定終點：指示劑顏色發(fā)生改變之點。指示劑顏色發(fā)生改變之點。 4.4.滴定誤差滴定誤差：滴定終點與化學(xué)計量點不完全重合：滴定終點與化學(xué)計量點不完全重合所產(chǎn)生的誤差

5、。所產(chǎn)生的誤差。一、滴定分析的基本概念一、滴定分析的基本概念二、滴定分析法分類根據(jù)反應(yīng)類型的不同根據(jù)反應(yīng)類型的不同 滴定分析法分為四類。滴定分析法分為四類。（1 1）酸堿滴定法）酸堿滴定法: :以酸堿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴以酸堿質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。定方法。（2 2）配位滴定法）配位滴定法: :利用形成配合物反應(yīng)的滴定方法，利用形成配合物反應(yīng)的滴定方法，常用的是用常用的是用EDTA滴定金屬離子。滴定金屬離子。（3 3）氧化還原滴定法）氧化還原滴定法: :利用電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生氧化還利用電子轉(zhuǎn)移，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的滴定方法。原反應(yīng)的滴定方法。（4 4）沉淀滴定法）沉淀滴定法: :以沉淀反應(yīng)為

6、基礎(chǔ)的滴定方法。以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定方法。 三、滴定反應(yīng)的條件和滴定方式1.1.滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求：滴定分析對化學(xué)反應(yīng)的要求： 反應(yīng)按一定方程式定量地進行，具有確定的化學(xué)反應(yīng)按一定方程式定量地進行，具有確定的化學(xué)計量關(guān)系計量關(guān)系 反應(yīng)的完成程度達反應(yīng)的完成程度達99999 9以上。以上。 反應(yīng)速度快。反應(yīng)速度快。(3)(3)有合適的指示劑確定化學(xué)計量點。有合適的指示劑確定化學(xué)計量點。 （2 2）返滴定法或回滴法）返滴定法或回滴法2. 2. 滴定方式滴定方式（1 1）直接滴定法）直接滴定法凡是滿足上述三個條件的反應(yīng)，都可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接凡是滿足上述三個條件的反應(yīng)，都可以用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定

7、被測物質(zhì)。滴定被測物質(zhì)。被測物被測物 + + 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液產(chǎn)物產(chǎn)物當(dāng)當(dāng)反應(yīng)較慢或反應(yīng)物是固體時，加入符合計量關(guān)系的滴定反應(yīng)較慢或反應(yīng)物是固體時，加入符合計量關(guān)系的滴定劑，反應(yīng)常常不能立即完成。此時劑，反應(yīng)常常不能立即完成。此時先加先加入入一定量過量的滴一定量過量的滴定劑定劑, , 使反應(yīng)加速。等反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液使反應(yīng)加速。等反應(yīng)完成后，再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的滴定劑。這種滴定方式稱為返滴定法。滴定剩余的滴定劑。這種滴定方式稱為返滴定法。（3 3）置換滴定法）置換滴定法：對于不按一定反應(yīng)式進行或伴有：對于不按一定反應(yīng)式進行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)，不能直接滴定，副反應(yīng)的反應(yīng)，不能

8、直接滴定，可選用適當(dāng)?shù)脑噭┡c可選用適當(dāng)?shù)脑噭┡c被測物質(zhì)起反應(yīng)，使其定量的置換成另一物質(zhì)，再用被測物質(zhì)起反應(yīng)，使其定量的置換成另一物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定此物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定此物質(zhì)。例：例：用用Na2S2O3溶液測定溶液測定K2Cr2O7溶液的濃度溶液的濃度K2Cr2O7的測定：的測定：KI - I2 - Na2S2O3（4 4）間接滴定法：）間接滴定法：不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，有時不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì)，有時可以通過另外的化學(xué)反應(yīng)間接進行測定。可以通過另外的化學(xué)反應(yīng)間接進行測定。 CaCa2+ C2+ C2 2O O4 42 2- - CaCCaC2 2O O4 4 H H2 2SOSO

9、4 4 C C2 2O O4 42 2- -用用KMnOKMnO4 4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定C C2 2O O4 42-2-，來間接測定，來間接測定CaCa2+2+的含量。的含量。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)n標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液: :已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液. . n配制標(biāo)準(zhǔn)溶液有兩種方法：配制標(biāo)準(zhǔn)溶液有兩種方法：n(1)(1)直接配制法：準(zhǔn)確稱取直接配制法：準(zhǔn)確稱取一定量的純物質(zhì)一定量的純物質(zhì)( (基基準(zhǔn)物質(zhì)準(zhǔn)物質(zhì)) )，溶解后定量地轉(zhuǎn)移到容量瓶中，并稀，溶解后定量地轉(zhuǎn)移到容量瓶中，并稀釋到一定體積，然后計算出該標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確釋到一定體積，然后計算出該標(biāo)準(zhǔn)

10、溶液的準(zhǔn)確濃度。濃度。燒杯燒杯基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)分析天平稱量分析天平稱量溶解溶解定容定容容量瓶容量瓶濃度濃度m、Vn基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì): :能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)能用直接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì). .n必須具備下列條件：必須具備下列條件：n（1 1）必須具有足夠的純度。）必須具有足夠的純度。99.9%99.9%以上。以上。n（2 2）物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。）物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全符合。n（3 3）穩(wěn)定性高（見光不分解，不氧化，不易吸）穩(wěn)定性高（見光不分解，不氧化，不易吸濕）。濕）。n（4 4）有較大的摩爾質(zhì)量）有較大的摩爾質(zhì)量n 具備上述條件的物質(zhì)通常稱為具備上述條件的物質(zhì)通常稱為基準(zhǔn)

11、物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì)。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)n (2) 間接法（標(biāo)定法）間接法（標(biāo)定法）a)a)粗粗配溶液：配溶液：粗略地稱取一定量物質(zhì)或量取一定粗略地稱取一定量物質(zhì)或量取一定量體積溶液，配制成接近所需濃度的溶液。量體積溶液，配制成接近所需濃度的溶液。 b)b)標(biāo)定：標(biāo)定：用一種基準(zhǔn)物質(zhì)（或另外一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)用一種基準(zhǔn)物質(zhì)（或另外一種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液）精確測定它的準(zhǔn)確濃度。這種確定濃度的溶液）精確測定它的準(zhǔn)確濃度。這種確定濃度的操作，稱為標(biāo)定。標(biāo)定一般要求進行操作，稱為標(biāo)定。標(biāo)定一般要求進行3-43-4次平行次平行測定，求平均值。測定，求平均值。相對偏差要求不大于相對偏差要求不大于

12、0.2 %0.2 %。 【例【例4-1】欲配制】欲配制0.1 molL-1的的NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液溶液500 mL，應(yīng)如何配制？，應(yīng)如何配制？ 解：先估算需要稱取的試劑質(zhì)量：解：先估算需要稱取的試劑質(zhì)量： 所以應(yīng)稱取所以應(yīng)稱取NaOH試劑質(zhì)量：試劑質(zhì)量： m = 2 g NaOH0.1 0.50040.00mmM 可粗稱可粗稱2 g左右的固體左右的固體NaOH置于燒杯中，先加入置于燒杯中，先加入150 mL水溶解后，倒入水溶解后，倒入500 mL塑料塑料試劑瓶中，再加入試劑瓶中，再加入350 mL水搖勻，配制成濃度為水搖勻，配制成濃度為0.1 molL-1的溶液。的溶液。其準(zhǔn)確濃度可用

13、基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定。其準(zhǔn)確濃度可用基準(zhǔn)物質(zhì)鄰苯二甲酸氫鉀或草酸標(biāo)定。 【例【例4-2】欲配制】欲配制0.1 molL-1的的HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液液500 mL，應(yīng)如何配制？，應(yīng)如何配制？ 解：先估算所需濃鹽酸解：先估算所需濃鹽酸( (相對密度相對密度1.191.19，約，約12 molL12 molL-1-1 ) )的體的體積。積。所以所以量取量取HCl試劑試劑： m = 4 ml 然后，用小量筒量取然后，用小量筒量取4ml的濃鹽酸，加入水中，并稀釋成的濃鹽酸，加入水中，并稀釋成500ml，貯于玻塞細口瓶中，充分搖勻。，貯于玻塞細口瓶中，充分搖勻。 由于鹽酸易于揮發(fā)由于鹽

14、酸易于揮發(fā),可以提前在試劑瓶中加入可以提前在試劑瓶中加入100ml左右的水左右的水,然后再量取鹽酸然后再量取鹽酸,預(yù)先混合最后用水沖稀至預(yù)先混合最后用水沖稀至500 ml . 0.1 50012 V其準(zhǔn)確濃度可用基準(zhǔn)物質(zhì)其準(zhǔn)確濃度可用基準(zhǔn)物質(zhì)碳酸鈉碳酸鈉或或硼砂硼砂標(biāo)定。標(biāo)定。常用的基準(zhǔn)物有：常用的基準(zhǔn)物有：標(biāo)定標(biāo)定HCl： Na2CO3；Na2B4O7 10H2O；標(biāo)定標(biāo)定NaOH：C6H4COOHCOOK；H2C2O4 2H2O； 標(biāo)定標(biāo)定EDTA：CaCO3 ； ZnO ；標(biāo)定標(biāo)定KMnO4：Na2C2O4 ；H2C2O4 2H2O； 標(biāo)定標(biāo)定Na2S2O3：KBrO3 ； K2Cr2O

15、7 ； 標(biāo)定標(biāo)定AgNO3 ：NaCl 。四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)四、標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)1.1.直接滴定法直接滴定法 設(shè)被測物設(shè)被測物A A與滴定劑與滴定劑B B間的反應(yīng)為間的反應(yīng)為aA + bB = dD + eE反應(yīng)到達化學(xué)計量點時，有反應(yīng)到達化學(xué)計量點時，有 nA : nB = a : b關(guān)鍵：據(jù)有關(guān)反應(yīng)式確定被測物質(zhì)的量關(guān)鍵：據(jù)有關(guān)反應(yīng)式確定被測物質(zhì)的量n(A)與滴定劑的與滴定劑的物質(zhì)的量物質(zhì)的量n(B)的關(guān)系的關(guān)系.)()(BnbaAn五、滴定分析法中的計算五、滴定分析法中的計算()()()()()()()()acA VAc B VBba c B VBcAbVA)()(BnbaAn( )( ) ( )( )am Ac B V B M Ab( )( )( )wm A