分析化学知识点总结 联系客服

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gHCL反应。

标准溶液的表示方法:1.物质的量浓度(C=n/V);2.质量浓度(w=m/V);3.质量百分数和体积百分数)

.滴定分析的特点和滴定分析对反应的要求

(特点: 1.准确度高;2.仪器简单,操作简单,成本低;3.速度慢;4.灵敏度低;5.只适用于

常量组分分析; 要求: 1.无副反应;2.需定量完成(﹥99.9%);3.反应要迅速;4.有确定终点的方法)

常用的滴定方法

1.直接滴定法;用标准溶液直接滴定被测物质。

2.间接滴定法; 当反应较慢或被测物是固体时,可先加入过量的标准溶液,待反应完成后, 再用另一种标准溶液滴定剩余的第一种标准溶液。

3.置换滴定法;先用适当试剂与待测组分反应,使其定量地置换成另一种物质,再用标准溶液滴定这种物质

4.返滴定法:不能与滴定剂直接反应的物质,有时可以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行测定

2.基本理论

(1)酸碱反应︰实质是质子的转移,以酸给出1摩尔的质子和碱接受1摩尔的质子的粒子或粒子的特地的组合作为基本单元

(2)氧化还原︰以氧化剂得到1摩尔电子和还原剂失去1摩尔电子的粒子或粒子的特定组合作为基本单元

(3)沉淀反应︰带单位电荷的粒子和粒子的特定组合作为基本单元 (4)配位反应︰把一份子EDTA进行配位的粒子作为基本单元

3.基本计算

(1)滴定分析的化学计量关系:tT + bB = cC + dD,nT/nB=t/b (2)物质的量的浓度︰CB=nB/V (3)标准溶液的标定:

(两种溶液)

(B为固体基准物质)

(4)被测物质质量:

(5)有关滴定度计算(CB=nB/V; nB=mB /MB; mB= CB. MB. VB ; TA/B=b/a(CA.MB);

mB= TA/B×VA ; TT=mT/VT ; TA/B=mB/VT)

二、重点和难点 (一)滴定分析

本章介绍了各种滴定分析过程和概念、滴定曲线和指示剂的一般性质。在学习滴定分析各论之前,本章能

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起到提纲挈领的作用;在学习各论之后,它又是各章的总结。有关问题有待在其后各章的学习中加深理解。 滴定曲线是以加入的滴定剂体积(或滴定百分数)为横坐标,溶液中组分的浓度或其有关某种参数(如pH、电极电位等)为纵坐标绘制的曲线。滴定曲线一般可以分为三段,其中在化学计量点前后±0.1%(滴定分析允许误差)范围内,溶液浓度或性质参数(如酸碱滴定中的pH)的突然改变称为滴定突跃,突跃所在的范围称为突跃范围。一般滴定反应的平衡常数越大,即反应越完全,滴定突跃就越大,滴定越准确。 虽然大部分滴定(酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定)曲线的纵坐标都是溶液中组分(被测组分或滴定剂)浓度的负对数,但为了把氧化还原滴定(以溶液的电极电位为纵坐标)包括在内,因而选用某种“参数”为纵坐标。还应当指出,本章描述的只是滴定曲线的一种形式,即随着标准溶液的加入,“参数”(如pH)升高。实际还有与此相反的滴定曲线,如以酸标准溶液滴定碱时,随着酸的加入,溶液的pH值降低。 (二)滴定分析计算

滴定分析计算是本章的重点,本章学习的计算公式,可用于各种滴定分析法。 1.滴定分析计算的一般步骤

①正确写出滴定反应及有关反应的反应方程式。②找出被滴定组分与滴定剂之间的化学计量关系(摩尔数比)。③根据计算关系和有关公式进行正确计算。 2.滴定分析计算应注意的问题 (1)找准化学计量关系:反应物之间的计量关系是滴定分析计算的基础。对于比较简单的一步反应,由反应式即可看出计量关系。对于步骤比较多的滴定分析,如返滴定、置换滴定和间接滴定,则需逐步分析各反应物间的计量关系,然后确定待分析组分与标准溶液间的计量关系。

(2)各物理量的单位(量纲):一般,质量m的单位为g,摩尔质量M的单位为g/mol,n的单位为mol,体积V的单位为L,但在滴定分析中常以ml为单位,因此计算时需将ml转换成以L为单位,或将 g转换成以mg为单位。

(3)摩尔数比和物质的量相等两种方法的比较:因为物质的量浓度与物质的基本单元密切相关,因此进行滴定分析计算时要特别注意物质的基本单元。教材采用摩尔数比的计算方法,在此方法中,物质的基本单元就是反应方程式中的分子式,其摩尔质量就是通常的分子量,反应物之间的摩尔数比就是反应式中的系数之比。如果采用物质的量相等(等物质的量)的方法进行计算,即计量点时两反应物的物质的量相等,则需要注意,这时物质的基本单元要根据具体化学反应来决定,一般来说,在酸碱滴定中得失一个质子的单元或氧化还原滴定中得失一个电子的单元为基本单元。

第四章 酸碱滴定法 - 章节小结

? 1.基本概念

? 滴定突跃和突跃范围:在化学计量点前后±0.1%,溶液浓度及其相关参数发生的急剧变化为滴定突跃。突

跃所在的范围称为突跃范围。

指示剂:滴定分析中通过其颜色的变化来指示化学计量点到达的试剂。一般有两种不同颜色的存在型体。

指示剂的理论变色点:指示剂具有不同颜色的两种型体浓度相等时,即[In]=[XIn]时,溶液呈两型体的中间过渡颜色,这点为理论变色点。

指示剂的变色范围:指示剂由一种型体颜色变为另一型体颜色时溶液参数变化的范围。

混合指示剂:两种或两种以上指示剂相混合,或一种指示剂与另一种惰性染料相混合。利用颜色互补原理,使终点颜色变化敏锐。

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滴定反应常数(Kt):是滴定反应平衡常数。强碱(酸)滴定强酸(碱):Kt=1/Kw=10;强碱(酸)滴定弱酸(碱):Kt=Ka(b) /Kw。Kt值越大,该滴定反应越完全,滴定突跃越大。

滴定曲线:以滴定过程中溶液pH值的变化对滴定体积(或滴定百分数)作图而得的曲线。

滴定突跃:化学计量点附近(±0.1%)pH的突变。滴定突跃范围是选择指示剂的重要依据。酸碱指示

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剂的选择原则:指示剂的变色范围要全部或至少有一部分落在滴定突跃范围内。 滴定误差:滴定终点与化学计量点不一致引起的误差,与指示剂的选择有关。

酸:能给出质子的物质 碱:能接受质子的物质

两性物质:既能给出也能接受质子的物质

共轭酸碱对:酸(HA)失去质子变为碱(A-), 碱A-得到质子形成酸(HA), 这种酸与碱的共轭

关系称为共轭酸碱对

酸碱反应的实质是质子的转移

溶剂的质子自递反应:一分子溶剂作为碱接受一分子溶剂作为酸给出的质子,这种发生再

溶剂分子见的质子转移反应称为溶剂的质子自递反应

酸碱的强度:在水溶液中,酸碱的强度决定于酸将质子给予水分子或碱从水分子中获取质

子的能力。可用其平衡常数 Ka或 Kb的大小来衡量。Ka值越大,酸的酸性越强,离解程度越大,给出质子的能力越强;Kb值越大,碱的碱性越强,离解程度越大,得到质子的能力越强

酸碱指示剂的变色原理:酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱,其酸式和其共轭碱式

有不同颜色,当溶液PH值改变时,指示剂共轭酸碱对发生互相转变,由于结构上的变化从而引起颜色变化。

指示剂的变色范围及其影响因素:弱酸性指示剂变色范围:pkhin-1~PKhin+1,弱碱性指示

剂变色范围:[14-PK(in-)]-1~[14-PK(in-)]+1

影响因素:1 指示剂用量 2溶液温度 3离子强度

4溶剂 5滴定程序

影响滴定突跃范围大小的因素:溶液浓度,溶剂自身离解常数

2.基本原理

(1)酸碱指示剂的变色原理:指示剂本身是一类有机弱酸(碱),当溶液的pH改变时,其结构发生变化,引起颜色的变化而指示滴定终点。

酸碱指示剂的变色范围:pH=pKHIn±1;理论变色点:pH=pKHIn

(2)选择指示剂的原则:指示剂变色的pH范围全部或大部分落在滴定突跃范围内,均可用来指示终点。 (3)影响滴定突跃范围的因素:①酸(碱)的浓度,ca(b)越大,滴定突跃范围越大。②强碱(酸)滴定弱酸(碱),还与Ka(b)的大小有关。Ka(b)越大,滴定突跃范围越大。

(4)酸碱滴定的可行性:强碱(酸)滴定一元弱酸(碱):ca(b)Ka(b)≥10,此酸、碱可被准确滴定。多元酸(碱):ca1(b1)Ka1(b1)≥10,ca2(b2)Ka2(b2)≥10,则两级离解的H均可被滴定。若Ka1(b1)/Ka2(b2)>10,则可分步滴定,形成二个突跃。若Ka1(b1)/Ka2(b2)<10,则两级离解的H(OH)被同时滴定,只出现一个滴定终点。若ca1(b1)Ka1(b1)≥10,ca2(b2)Ka2(b2)<10,则只能滴定第一级离解的H(OH)。 (5)溶质在溶剂SH中的表观酸(碱)常数:

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-8

+

-5

+

--8

-8

+

5

-8

熟悉:各种类型的酸碱滴定法:强碱滴定弱酸,强酸滴定弱碱,多元酸的滴定,碱量法,酸量法 几种常用指示剂的变色范围及颜色变化情况:

指示剂 变色范围 变色点 酸式颜色 碱式颜色 甲基红 4.4~6.2 5.1 红 黄 甲基橙 3.1~4.4 3.5 红 黄 酚酞 8.0~10.0 9.1 无 红

三、滴定突跃与指示剂选择 一、(1)影响滴定突跃范围的因素:

? 对于强酸强碱,溶液浓度越大,突跃范围越大,可供选择的指示剂愈多;浓度越小,突跃范围越小,可供选择的指示剂就越少。当突跃范围小于0.4PH时(C=10mol/L)就没有合适的指示剂了。

? 对于弱酸弱碱的滴定,浓度越大、离解常数越大,则突跃范围就越大,反之则越小。当突跃范围减小至约

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-4

0.4PH时(CK=10),指示剂就不合适了。 (2)指示剂的选择

? 强酸强碱的滴定,计量点时溶液呈中性,突跃范围横跨酸性区和碱性区,突跃范围较大,酸性范围内和碱性范围内变色的指示剂都可以考虑选用。

? 强碱滴定弱酸,计量点时溶液呈弱碱性,突跃范围较小,位于碱性区,碱性范围内变色的指示剂可以考虑选用。

? 强酸滴定弱碱,计量点时溶液呈弱酸性,突跃范围较小,位于酸性区,酸性范围内变色的指示剂可以考虑选用。

? 强酸强碱准确滴定的条件: C?10?4mol/L?8CbKb?10?8? 一元弱酸弱碱准确滴定的条件: CaKa?10,? 多元酸或碱的分布: ? 混合酸的分布条件: ??4K/K?10a1a2

??????'(2)c?c',K/K?(c/c)K/(c'/c)Ka1a2aa

(二)一元弱酸强碱的滴定 (1)c?c',K??K?,K??K?'a1aa2a1. 滴定曲线 现以NaOH滴定一元弱酸HAc为例:设HAc为浓度 Ca=0.1000mol/L,体积Va =20.00ml;NaOH的浓度 Cb=0.1000mol/L,滴定时加入的体积为Vb ml,

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滴定反应:HAc+OH=H2O+Ac

Ac?Ka1.8?10?5滴定反应常数: KT????1.8?109-?14?HAc?OHKw1.0?10① 滴定开始前

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???? ?H???KaCa?1.8?10?5?0.1000?1.3?10?3mol/L pH?2.88② 滴定开始至化学计量点前

Va?VbCbVb? H??KCHAc,C?CaVa?CbVb,C??H?K?aaHAcNaAcVbCNaAcVa?VbVa?Vb

当Vb=19.98 ml 即相对误差为-0.1%时,

?19.98强酸、强碱的滴定曲线 ?H???1.8?10?520.00?1.8?10?8mol/L19.98 pH?7.75 用标准NaOH滴定HCl 指示剂:酚酞

9酚酞

③ 化学计量点

KW1.0?10?140.1000 ?甲基红 ?OH??KCNaAc?1.8?10?5?2?5.3?10?6mol/L a甲基pOH?5.27,pH?8.73

用标准HCl滴定NaOH ④ 化学计量点后

指示剂:甲基橙由于过量NaOH的存在,抑制了Ac 的水解,溶液的pH值仅由过量的NaOH的量和溶液体积来决定,其计算方法 与强碱滴定强酸相同。 (CV?CVC(V?V) baOH??bbaa?Vb?VaVb?Va

pOH?4.30,pH?9.70当Vb=20.02 ml 即相对误差为+0.1%时,

(三)多元酸碱的滴定

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