化学平衡与滴定分析法概论省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

06 八月 2024第1页 分析化学教研室 怎样减小分析过程中误差怎样减小分析过程中误差有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则内容回顾内容回顾第1页06 八月 2024第2页 分析化学教研室 5.1定量分析步骤和要求定量分析步骤和要求5.2分析化学中溶液平衡分析化学中溶液平衡5.3滴定分析法滴定分析法概论概论5.4标准溶液浓度表示方法标准溶液浓度表示方法5.5标准溶液配制和浓度标定标准溶液配制和浓度标定5.6滴定分析中计算滴定分析中计算第五章第五章 化学平衡与滴定分析法概论化学平衡与滴定分析法概论第2页06 八月 2024第3页 分析化学教研室 分析试样采取、制备、分解分析试样采取、制备、分解干扰掩蔽分离、待测干扰掩蔽分离、待测测定测定试验数据处理、评价试验数据处理、评价仪器分析仪器分析化学分析化学分析第一节第一节 定量分析步骤和要求定量分析步骤和要求第3页06 八月 2024第4页 分析化学教研室 完全程度完全程度达达99.999.9%酸碱酸碱-络合络合-滴定分析法滴定分析法重量分析法重量分析法 氧化还原氧化还原-沉淀沉淀-第4页06 八月 2024第5页 分析化学教研室 反应本质反应本质外界外界原因原因副反应副反应各种平衡各种平衡处理处理完全程度完全程度主反应主反应第5页06 八月 2024第6页 分析化学教研室 a:表示对应组分活度表示对应组分活度有效浓度。有效浓度。c:表示溶液中真实浓度表示溶液中真实浓度平衡浓度。平衡浓度。a c (离子强度存在离子强度存在)一）离子活度和浓度关系：一）离子活度和浓度关系：ai=ici i：活度系数，反应活度系数，反应i离子化学反应能力降低程度，离子化学反应能力降低程度，表示了实际溶液与理想溶液之间差距。表示了实际溶液与理想溶液之间差距。第二节第二节 分析化学中溶液平衡分析化学中溶液平衡第6页06 八月 2024第7页 分析化学教研室 活度与浓度之间关系：活度与浓度之间关系：第7页06 八月 2024第8页 分析化学教研室 二）离子强度与离子活度关系（戴维斯公式）：二）离子强度与离子活度关系（戴维斯公式）：各离子浓度和电荷数越大，离子强度越大，活度系数越小，各离子浓度和电荷数越大，离子强度越大，活度系数越小，活度与浓度差值就越大。活度与浓度差值就越大。当浓度极稀（当浓度极稀（I1%），），2、准确度高，测定相对误差小于、准确度高，测定相对误差小于0.1%。3、操作简便、快速；、操作简便、快速；4、仪器简单、价廉；、仪器简单、价廉；5、方法成熟；、方法成熟；6、应用广泛、应用广泛。如：饼干、啤酒、软饮料、蜂王浆等如：饼干、啤酒、软饮料、蜂王浆等总酸度测定；医药中硼砂、总酸度测定；医药中硼砂、Na2CO3、NaHCO3、MgO、硅酸镁、碳酸镁、碳酸钙、硅酸镁、碳酸镁、碳酸钙测定等测定等第16页06 八月 2024第17页 分析化学教研室 二、二、滴定分析法对滴定反应要求滴定分析法对滴定反应要求*反应反应定量、完全定量、完全有确定化学计量关系有确定化学计量关系（有确定化学反应方程式），计量点时（有确定化学反应方程式），计量点时，反应反应完全程度完全程度高高99.9%反应速率快反应速率快（或者能够经过一些方法加紧）（或者能够经过一些方法加紧）有有简便可行简便可行确实定确实定终点终点方法方法重点重点第17页06 八月 2024第18页 分析化学教研室 三、三、几个滴定方式几个滴定方式直接滴定法直接滴定法（反应满足以上三个要求）（反应满足以上三个要求）返滴定法返滴定法（反应速率慢、滴定物为固体等（反应速率慢、滴定物为固体等、没有适当指示剂，不满足没有适当指示剂，不满足(2)和和(3)置换滴定法置换滴定法 不不满足满足(1)间接滴定法间接滴定法反应定量、完全反应速率快（或者可以方法有简便可行确定终点方法第18页06 八月 2024第19页 分析化学教研室（一）直接滴定法（一）直接滴定法直接采取标准溶液对试样溶液进行滴定。直接采取标准溶液对试样溶液进行滴定。适用：符合上述三个条件反应。适用：符合上述三个条件反应。第19页06 八月 2024第20页 分析化学教研室 （二）返滴定法（剩下量滴定法）（二）返滴定法（剩下量滴定法）先准确加入过量标准溶液，使与试液中先准确加入过量标准溶液，使与试液中待测物质或固体试样进行反应，待反应完待测物质或固体试样进行反应，待反应完成以后，再用另一个标准溶液滴定剩下成以后，再用另一个标准溶液滴定剩下标准溶液方法。标准溶液方法。适用：适用：反应较慢反应较慢 难溶于水固体试样难溶于水固体试样 没有适当指示剂没有适当指示剂 被测定（滴定）物质不够稳定被测定（滴定）物质不够稳定第20页06 八月 2024第21页 分析化学教研室 例例1：Al3+定量过量定量过量EDTA标液标液剩下剩下EDTA ZnEDTA Zn2+2+标液，标液，EBTEBT返滴定返滴定反应较慢反应较慢第21页06 八月 2024第22页 分析化学教研室 例例2：固体：固体CaCO3+定量过量定量过量HCl标液标液 剩下剩下HClHCl标液标液 NaOHNaOH标液标液 返滴定返滴定难溶于水固体试样难溶于水固体试样第22页06 八月 2024第23页 分析化学教研室 例例3：Cl-+定量过量定量过量AgNO3 标液标液 剩下剩下AgNOAgNO3 3标液标液 NHNH4 4SCNSCN标液标液 FeFe3+3+指示剂指示剂 返滴定返滴定 淡红色淡红色Fe（SCN）2+没有适当指示剂没有适当指示剂第23页06 八月 2024第24页 分析化学教研室 例例4：定过量：定过量HCl +氨水氨水 剩下剩下HCl标液标液NaOH标液标液酚酞指示剂酚酞指示剂返滴定返滴定淡红色淡红色被测定（滴定）物质不够稳定被测定（滴定）物质不够稳定第24页06 八月 2024第25页 分析化学教研室（三）置换滴定法（三）置换滴定法先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出先用适当试剂与待测物质反应，定量置换出另一个物质，再用标准溶液去滴定该物质另一个物质，再用标准溶液去滴定该物质方法方法适用：无明确定量关系反应适用：无明确定量关系反应第25页06 八月 2024第26页 分析化学教研室 例例5：Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-无定量关系无定量关系 K2Cr2O7+过量过量KI定量生成定量生成I2Na2S2O3标液标液淀粉指示剂淀粉指示剂深蓝色消失深蓝色消失第26页06 八月 2024第27页 分析化学教研室 （四）间接滴定法（四）间接滴定法经过另外化学反应，以滴定法定量进行经过另外化学反应，以滴定法定量进行适用：不能与滴定剂直接起反应物质适用：不能与滴定剂直接起反应物质例例6：Ca2+CaC2O4沉淀沉淀H2SO4KMnO4标液标液C2O42-间接测定间接测定第27页06 八月 2024第28页 分析化学教研室 一、物质量浓度一、物质量浓度:单位体积溶液所含物质量单位体积溶液所含物质量第四节第四节 标准溶液浓度表示方法标准溶液浓度表示方法第28页06 八月 2024第29页 分析化学教研室 二、滴定度二、滴定度（难点难点）1.TB/A指每毫升滴定剂（指每毫升滴定剂（B）溶液相当于待测物（）溶液相当于待测物（A）质量。）质量。单位：单位：g/mL 或或 mg/mL例：例：THCl/NaOH=0.003001g/mL表示表示每消耗每消耗1.00mLHCl标液相当于标液相当于0.003001gNaOH；若若消耗消耗22.00mLHCl标液，标液，则则试样中试样中NaOH为为0.00300122.000.06602g。第29页06 八月 2024第30页 分析化学教研室 2、TB/A%指每毫升滴定剂（指每毫升滴定剂（B）溶液相当于待测物（）溶液相当于待测物（A）质）质量量分数（固定试样质量）。分数（固定试样质量）。例：例：TH2SO4/NaOH%=2.69%/mL表示每消耗表示每消耗1.00mLH2SO4标准溶液就能够中和试样中标准溶液就能够中和试样中2.69NaOH。若用去若用去H2SO4标准溶液标准溶液10.50mL，则试样中，则试样中NaOH质量质量分数分数为：为：2.6910.5028.24第30页06 八月 2024第31页 分析化学教研室 直接配制法直接配制法 基准物质基准物质称量称量溶解溶解定量转移至容量瓶定量转移至容量瓶稀稀释至刻度释至刻度依据称量质量和体积计算标准溶液准确依据称量质量和体积计算标准溶液准确浓度。浓度。第五节第五节 标准溶液配制和浓度标定标准溶液配制和浓度标定*第31页06 八月 2024第32页 分析化学教研室 基准物质：基准物质：能用于直接配制标准溶液化学试剂能用于直接配制标准溶液化学试剂基准物质必须具备基准物质必须具备条件条件*：1.试剂组成与化学式完全符合试剂组成与化学式完全符合2.纯度足够高纯度足够高99.9%（所含杂质组分不影响滴定）（所含杂质组分不影响滴定）3.稳定（不易吸收空气中水分和稳定（不易吸收空气中水分和CO2，不易氧化还原，不易氧化还原，不易分解）不易分解）4.摩尔质量大（能够减小称量误差）摩尔质量大（能够减小称量误差）重点重点高纯试剂和光谱纯试剂能否作为基准物？高纯试剂和光谱纯试剂能否作为基准物？第32页06 八月 2024第33页 分析化学教研室 一些高纯试剂和光谱纯试剂即使纯度很高，一些高纯试剂和光谱纯试剂即使纯度很高，只能说明其金属杂质含量较低，因可能含有组只能说明其金属杂质含量较低，因可能含有组成不定水分和气体杂质，使其组成与化学式不成不定水分和气体杂质，使其组成与化学式不一定相符，不能作为基准物质。一定相符，不能作为基准物质。注意：注意：第33页06 八月 2024第34页 分析化学教研室 5第34页06 八月 2024第35页 分析化学教研室 间接配制法（标定法）间接配制法（标定法）不能用直接配制法配制标准溶液，采取不能用直接配制法配制标准溶液，采取标定法标定法比如：比如：NaOH易吸收空气中水分和易吸收空气中水分和CO2，纯度不高，纯度不高HCl易挥发；易挥发；KMnO4、Na2S2O3等均不易提纯且见光分解等。必须采取等均不易提纯且见光分解等。必须采取标定法配制标准溶液。标定法配制标准溶液。第35页06 八月 2024第36页 分析化学教研室 配制过程：配制过程：配制大致浓度溶液配制大致浓度溶液用基准物质标定用基准物质标定计算计算准确浓度（四位有效数字准确浓度（四位有效数字）第36页06 八月 2024第37页 分析化学教研室 标定标定l标定溶液浓度方法：标定溶液浓度方法：1、用基准物质或标准溶液标定、用基准物质或标准溶液标定2、用标准溶液进行浓度比较、用标准溶液进行浓度比较l标准溶液标准溶液浓度大小选择浓度大小选择：常常依据待测组分含量高低来选择标准溶液浓度依据待测组分含量高低来选择标准溶液浓度大小大小尽可能尽可能使二者浓度相近，可减小测定误差使二者浓度相近，可减小测定误差。常量组分测定常量组分测定标准溶液浓度普通为标准溶液浓度普通为0.01mol/L1mol/L；微量组分测定微量组分测定标准溶液浓度普通为标准溶液浓度普通为0.001mol/L。第37页06 八月 2024第38页 分析化学教研室 怎样提升标定准确度：怎样提升标定准确度：1、平行测定次数平行测定次数标定时应平行测定标定时应平行测定34次，最少次，最少23次，次，测定结果相对测定结果相对平均偏差平均偏差小于小于0.2。2、减小测量误差减小测量误差称取基准物质量不应太少，滴定时消耗标称取基准物质量不应太少，滴定时消耗标准溶液体积也不应太少。准溶液体积也不应太少。3、校准量器校准量器配制和标定溶液时使用量器，如砝码、滴定管、配制和标定溶液时使用量器，如砝码、滴定管、容量瓶、移液管等，在必要时应作相对校准，容量瓶、移液管等，在必要时应作相对校准，并考虑并考虑温度影响。温度影响。4、妥善保留妥善保留标定后标准溶液。标定后标准溶液。、见光易分解、见光易分解AgNO3、KMnO4、Na2S2O3等标准溶液应贮存于等标准溶液应贮存于棕棕色瓶色瓶中，并放置于暗处保留。中，并放置于暗处保留。第38页06 八月 2024第39页 分析化学教研室、强碱溶液易吸收空气中、强碱溶液易吸收空气中CO2并腐蚀玻璃容器，最好装在并腐蚀玻璃容器，最好装在塑料瓶塑料瓶中中，并并在瓶口装上碱石灰以吸收空气中在瓶口装上碱石灰以吸收空气中CO2和水。和水。、性质不太稳定溶液久置后，在使用前还需要、性质不太稳定溶液久置后，在使用前还需要重新标定重新标定其浓度。其浓度。、容器要、容器要严密严密，不然任何溶液浓度都会因溶剂蒸发而改变。，不然任何溶液浓度都会因溶剂蒸发而改变。、使用时应、使用时应先摇动先摇动，防止因溶剂蒸发而在器壁上凝聚成水珠，防止因溶剂蒸发而在器壁上凝聚成水珠，使使溶液浓度不匀。溶液浓度不匀。第39页06 八月 2024第40页 分析化学教研室 第六节第六节 滴定分析中计算滴定分析中计算一、滴定分析计算依据和惯用公式一、滴定分析计算依据和惯用公式 aA+bB cC+dD a b .（514）.（515）注意写出并注意写出并配平配平反应方程式后再进行反应方程式后再进行计算计算第40页06 八月 2024第41页 分析化学教研室 二、滴定分析法相关计算二、滴定分析法相关计算（一）标准溶液配制（直接法）、稀释与增浓（一）标准溶液配制（直接法）、稀释与增浓标准溶液配制（直接法）：标准溶液配制（直接法）：标准溶液稀释与增浓（前后物质量不发生改变）：标准溶液稀释与增浓（前后物质量不发生改变）：第41页06 八月 2024第42页 分析化学教研室（二）标定溶液浓度（二）标定溶液浓度C CB B相关计算相关计算（A A为基准物质、为基准物质、B B为待标定溶液）为待标定溶液）1、可计算待标定溶液中溶质、可计算待标定溶液中溶质B浓度浓度CB；例例5-52、由消耗滴定剂体积能够估算基准物质、由消耗滴定剂体积能够估算基准物质A称量范围称量范围mA；例例5-6 3、由基准物质质量能够估算滴定剂体积、由基准物质质量能够估算滴定剂体积VA。第42页06 八月 2024第43页 分析化学教研室（三）滴定剂物质量浓度与滴定度之间换算（三）滴定剂物质量浓度与滴定度之间换算例题例题5-75-7。aA+bB cC+dD第43页06 八月 2024第44页 分析化学教研室（四）被测物质质量和质量分数计算（四）被测物质质量和质量分数计算注意注意 单位：能够用表示，也能够用两个不相等质量单位：能够用表示，也能够用两个不相等质量单位之比单位之比mg g-1等来表示。等来表示。例题例题5-85-8 第44页06 八月 2024第45页 分析化学教研室 节节节节点点学学习习本本重重滴定分析法概论滴定分析法概论相关术语、几个滴定相关术语、几个滴定方式方式标准溶液浓度表示方法标准溶液浓度表示方法滴定度滴定度标准溶液配制及标定标准溶液配制及标定滴定分析中计算滴定分析中计算 作业：作业：1、6、14（1）、）、15、17、18、21、22、25 预习：预习：第六章第六章 酸碱滴定法酸碱滴定法第45页