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1、第一章 分析化学基础1-1 分析化学的任务和作用 1-2 分析化学的分类 1-3 化学分析的过程 1-4 滴定分析 滴定分析法也称为容量分析法 滴定剂 titrant 滴定 titration,2021/2/7, 化学计量点 stoichiometric point 加入的滴定剂的量与被测物质的 量之间恰好符合化学反应式所表示 的化学计量关系时，化学反应就达 到了化学计量点。 终点：end point 是指示剂恰好发生颜色变化的转变 点。 终点误差 end error,2021/2/7,分类 Classification 1. 酸碱滴定法 Acid-Base Titrations 2. 络合滴
2、定法 Complexometric Titrations 3.沉淀滴定法 Precipitation Titrations 4.氧化还原滴定法 Redox Titrations,2021/2/7,特点 1. 适用于常量分析； 2. 准确度高； 3. 仪器设备简单； 4. 应用广泛。,2021/2/7,一、滴定分析法对化学反应的要求 1. 反应要完全； 2. 反应速度要快； 3. 反应要按一定的反应式进行； 4. 要能确定反应的化学计量点。,2021/2/7,二、滴定方式 1. 直接滴定法：能满足上述要求的反应。 2.返滴定法：反应速度很慢、或没有合适的指示剂。例：络合滴定法测定铝。往试液中加入
3、EDTA标液，加热煮沸: Al3+ + H2Y2- = AlY- + 2H+ (一定量、过量） 用Zn2+标准溶液滴定剩余的EDTA： Zn2+ + H2Y2- = ZnY2- + 2H+ cAlVAl = cYVY cZnVZn,2021/2/7,例：测定CaCO3试样中Ca2+的含量： CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 (一定量、过量） NaOH + HCl = NaCl + H2O （剩余） 3. 间接滴定：例如：氧化还原法测定Ca2+的浓度： Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 CaC2O4 + H2SO4 = CaSO4 + H2C2O4 2
4、MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O,2021/2/7,4.置换滴定法： 例：K2Cr2O7基准物质用于标定Na2S2O3的浓度，称取一定量的K2Cr2O7，在酸性溶液中，与过量KI反应： Cr2O72- + 6I- + 14H+= 2Cr3+ +3I2+7H2O 用待标定的Na2S2O3溶液滴定被置换出I2： 2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I- 根据滴定所消耗的Na2S2O3溶液体积、称取的K2Cr2O7的重量即可求出Na2S2O3的浓度。,2021/2/7,三、标准溶液的配制方法 标准溶液：是一种已知准确浓度的溶液。
5、基准物质 是能用于直接配制标准溶液或标定标准溶液 的物质。 基准物质必须符合以下要求： 1. 纯度高； 2. 组成与化学式符合； 3. 性质稳定； 4. 无副反应； 5. 有比较大的摩尔质量。,2021/2/7,2021/2/7,标准溶液的配制和标定 1. 直接法 用基准试剂配制， 例如：K2Cr2O7、Na2C2O4;,2021/2/7,2. 标定法（间接配制法） 配制成近似所需浓度的溶液。 用基准物或另一种已知浓度 的标准溶液来滴定。 由基准物质量（或标准溶液体积、 浓度），计算确定之。 例如，配制KMnO4标准溶液可用Na2C2O4标准溶液标定。,2021/2/7,1-5 基本单元 在酸
6、碱反应中，常以 NaOH、 HCl、 H2SO4等为基本单元； 在氧化还原反应中，常以 Na2S2O3、 KMnO4、 K2Cr2O7等为基本单元；,2021/2/7,可根据滴定反应确定基本单元； 例：用H2SO4标液滴定NaOH， H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 每摩尔H2SO4可给出2mol H+ 则在酸碱滴定中常选1/2H2SO4作硫酸的基本单元；,2021/2/7,若某溶液中H2SO4的摩尔浓度为0.0100mol/L， 则该溶液中1/2H2SO4的摩尔浓度为0.0200mol/L； 酸碱滴定反应到达计量点时： C(1/2H2SO4)V(1/2H2SO4)
7、= C(NaOH)V(NaOH),2021/2/7,以H2SO4为基本单元表示H2SO4的物质量时，以 n(H2SO4) 表示； 以1/2H2SO4为基本单元表示H2SO4的物质量时，以 n(1/2H2SO4) 表示。,2021/2/7,在氧化还原反应中，常采用的基本单元： Na2S2O3、1/2Na2C2O4 、 1/5KMnO4、1/6K2Cr2O7,物质B的基本单元B/ZB, Z物质B在反应中转移的H+数，或得失 的电子数； B 化学式,2021/2/7,例1：已知K2Cr2O7的化学式量=294.18，配制1000毫升含有51.01克K2Cr2O7的水溶液，计算: （1）用K2Cr2O
8、7为基本单元时的浓度； （2）计算该溶液在强酸性介质中能氧化多少摩尔的Fe2+? （3）计算以1/6K2Cr2O7为基本单元的浓度。 解：（1）,2021/2/7,（2） Cr2O72-+6Fe2+14H+ 2Cr3+6Fe3+ +7H2O 1mol K2Cr2O7可以氧化6mol Fe2+, 因此，0.1700mol K2Cr2O7 可以氧化 6 0.1700 = 1.020mol Fe2+ (3),2021/2/7,例2：有1升KMnO4溶液，其浓度为c(1/5KMnO4) = 0.01000mol/L，KMnO4的化学式量为158.03，则溶液中m(KMnO4) =? c(KMnO4)
9、= ?,解：1升溶液中溶质KMnO4的质量为：,以KMnO4作为基本单元的摩尔浓度为：,2021/2/7,物质的量与质量的关系为： mB 物质B的质量； MB .摩尔质量。,2021/2/7,1-6 滴定分析中的计算 一、物质的量浓度 nB 物质的物质的量（mol）； V 溶液体积。,2021/2/7,二、滴定度 是指每毫升标准溶液相当于被测物质的质量（克数），以符号A/B表示。 被测物质； 标准溶液； A/B的单位为g/mL,2021/2/7,三、等物质的量规则 在滴定反应中，当反应达到化学计量点时，所消耗的两反应物的物质的量相等。 nA = nB 或 cAVA = cBVB cA 待测物质
10、的量浓度 VA 体积 mA .质量 MA 摩尔质量,2021/2/7,cB 标准溶液的浓度 VB 体积 H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O c( H2SO4) V( H2SO4) = c(NaOH) V(NaOH) NaOH + HCl = NaCl + H2O c(NaOH) V(NaOH) = c(HCl) V(HCl),2021/2/7,5C2O42- +MnO4- +16H+ = Mn2+ +10CO2 + 8H2O c( Na2C2O4) V( Na2C2O4) = c( KMnO4) V( KMnO4),2021/2/7,四、换算因数法 是指当滴定反应达到化
11、学计量点时，根据反应方程式中两种反应物的计量系数之比进行计算。计量系数的比值就叫做换算因数。 aA + bB = cC + dD nA : nB = a : b (cAVA) : (cBVB) = a : b cAVAb = cBVBa,2021/2/7,cA 被测物质的浓度； VA 体积； cB 标准溶液的浓度； VB .体积； mA 被测物质的质量； MA 摩尔质量。,2021/2/7,当VB的单位采用mL时： 例： Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = H2C2O4 + Ca2+ 2MnO4- + 5C2O42- +16H+ = 2Mn2+ +10CO2 + 8H2O n(Ca) : n(KMnO4) = 5 : 2 n(Ca) = n(KMnO4),2021/2/7,五、滴定分析结果的计算 mA 被测组分A的质量； mS 称取的试样质量。,2021/2/7,六、cB与TA/B的换算 滴定度（ TA/B）：是指每毫升标准溶液相 当于被测组分A的质量。 mA的单位为g, VB的单位为mL.,2021/2/7,因为： nB = cBVB10-3 所以： 因此,