内容正文:
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定量化学分析概论
1.1 概 述
1.2 标准溶液和基准物质
1.3 定量化学分析的一般步骤和原则
1.4 宣分析结果的计算
分析化学
学习目标
通过本章内容的学习掌握滴定相关概念,明确不同滴定方式针对的对象和方式特征;
了解溶液的配制方式-直接配制(基准物)和间接配制,掌握溶液浓度的表达方式并能熟练进行不同表达方式间的换算;
在理解掌握基本分析原理与过程的基础上,熟练进行滴定分析相关计算。
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§1.1 概 述
1.1.1 滴定分析法的基本概念
1、滴定分析法:
(titrimetry)
将一种已知准确浓度的溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中(或反过来进行),直到两者按化学计量关系定量反应为止,然后根据所用标准溶液的浓度和体积,计算被测组分的含量。
tT + bB = cC + dD
2、标准溶液:
(standard solution)
用来与被测组分反应的、已知准确浓度的溶液。
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将滴定剂(标准溶液或被测物质溶液)通过滴定管加到被测物质溶液或标准溶液中去的过程。
滴定中所加指示剂发生颜色转变点。
滴入的标准溶液与被测物质溶液两者按化学反应式定量反应。
3、滴定:
4、化学计量点(sp: Stoichiometric point ):
5、滴定终点(ep: End point ):
6、滴定误差(终点误差)(End point error; titration error):
滴定终点与化学计量点不完全一致所造成的分析误差。
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滴定过程
hunan
city
university
湖 南 城 市 学 院
湖南城市学院
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制样
将一定量的试样处理成待测试液
取样
定量转移到三角瓶,记录体积V1
加In
加入In以确定终点(或其他确定终点方法)
滴定
从滴定管滴加浓度为c2的标准溶液至终点,记录体积V2
计算
根据化学计量关系,计算待测液浓度c1
滴定案例 0.1000molL-1的NaOH滴定未知浓度的HCl
制样(配制浓度约为0.1 molL-1 HCl待测液):量取8.5~9.0 mL浓盐酸于盛有去离子水的烧杯中,搅拌混匀后转移到试剂瓶,补水至总量约为1000 mL;
取样:用25 mL大肚吸管取HCl于三角瓶中, VHCl =25.00 mL;
加In:加酚酞1~2滴;
滴定:自滴定管向三角瓶中的HCl滴加NaOH溶液,至酚酞变浅粉,记录体积VNaOH;
计算:根据cNaOHVNaOH=cHClVHCl
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概念辨析
以上案例中,配制HCl的过程为制样;用移液管移取25.00 mL HCl到三角瓶中为取样;NaOH是标准溶液;HCl是待测液;酚酞是指示剂;从滴定管向三角瓶滴加NaOH测定HCl浓度的过程为滴定;酚酞由无色变浅粉的点是滴定终点(假设pH=9.1);pH=7.0是滴定的化学计量点;pH=7.0和9.1时带来的差异为终点误差;根据反应方程式,计算如下:
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1.1.2 滴定分析对化学反应的要求和滴定方式
1. 滴定分析对化学反应的要求
反应必须具有确定的化学计量关系;
有简单可靠的方法确定终点(指示剂);
反应速度要快(必要时可加热、催化剂);
反应必须定量进行(完成率在99.9%以上);
e. 具有较好的选择性,共存物不干扰测定,或有合适的消除干扰的方法。
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2. 滴定分析方式
(1) 直接滴定法(direct titration):
A. 方法:
B. 适用范围:
将被测物质试样制备成分析试液后,直接 用校准溶液进行滴定;
被测物与滴定剂之间的反应完全符合滴定反应要求。
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(2) 返滴定法(回滴定法、剩余量滴定法):
(back titration)
A. 方法:
被测试样溶解后,先加入定量过量的标准溶液T1(v1, c1), 使与被测组分反应,再用另一种标准溶液T2(v2, c2)来滴定剩余的第一种校准溶液。
t1T1 + bB = cC + dD
t1T1 + t2T2 = eE + fF
( 定量过量)
(剩余)
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(3) 置换滴定法(replacement titration)
B. 适用范围:
a. 直接滴定反应较慢 如Al3+用EDTA滴定
b. 反应不能立即完成 如CaCO3 用HCl滴定
A.方法:
利用一种试剂与被测物质反应,置换出一种可用于滴定的物质,再用标准溶液滴定。
mM + nN = bB + dD
(可测物)
bB