《基础化学》课程授课教案(分析化学讲义)第三章 滴定分析

第三章滴定分析 §3一1滴定分析概述 使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液(standard sol山tion),滴加到 待测物的溶液中,直到特测组分恰好完全反应,即加人标准溶液的物质的量与特测组分的物 质的量符合反应式的化学计量关系,然后根据标准溶液的浓度和所清耗的体积,算出待测组 分的含量,这一类分析方法统称为滴定分析法。滴加标准溶液的操作过程称为滴定 (titration)。滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点 (stoichiometric point).在化学计量点时,反应往往没有易为人察觉的任何外部特征, 因此一般是在待测溶液中加人指示剂(indicator)(如酚酞等),利用指示剂颜色的突变来 判断,当指示剂变色时停止滴定,这时称为滴定终点(ed)。实际分析操作中滴定 点与理论卜的化学计量点不一定能恰好符合,它们之间往往存在很小的差别,由此而引起的 误差称为终点误差(end point error). §3一2滴定分析法的分类与滴定反应的条件 化学分析法是以化学反应为基础的,滴定分析法是化学分析法中重要的一类分析方法。 按照所利用的化学反应不同,滴定分析法一般可分成下列四种: (1)酸碱滴定法(又称中和法):这是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法,可用 来测定酸、碱,其反应实质可用下式表示: H+B-②—HB (2)沉淀滴定法(又称容量沉淀法):这是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法,可用 以对Ag”、CN 、SCN及肉素等离子进行测定,如银量法,其反应如下: Ag"+Cl- -AgCl (3)配位滴定法(又称络合滴定法):这是以配位反应为基础的一种滴定分析法,可用 以对金屈离子进行测定 如用DTA作配位剂,有如 由上述可知,选者基本单元的标准不同,所列计算式也不同。总之,如去1个分子或 离子作为基本单元,则在列出反应物A、B的物质的的量A与s的数量关系时,要考虑反 应式的系数比:若从反应式的系数出发,以分子或离子的某中特定组合为基本单元如(12) HSO4,(12)KBO3则n=ne 注:在本书中,如浓度未注明基本单元,都是指1个分子或离子作为基本单元 式中:M表示二价金属离子,Y表示EDTA的阴离子。 (4)氧化还原滴定法:这是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法,可用以测定具有 氧化还原性质的物质及某些不具有氧化还原性质的物质,如高锰酸钾法,其反应如下: MnO+5Fe+8H*-Mn+5Fe+4H2O 化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件: (1)反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全 (>99.9%),这是定量计算的基础
第三章 滴定分析 §3-1 滴定分析概述 使用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液即标准溶液(standard solution),滴加到 待测物的溶液中,直到待测组分恰好完全反应,即加人标准溶液的物质的量与待测组分的物 质的量符合反应式的化学计量关系,然后根据标准溶液的浓度和所消耗的体积,算出待测组 分的含量,这一类分析方法统称为滴定分析法。滴加标准溶液的操作过程称为滴定 (titration)。滴加的标准溶液与待测组分恰好反应完全的这一点,称为化学计量点 (stoichiometric point),在化学计量点时,反应往往没有易为人察觉的任何外部特征, 因此一般是在待测溶液中加人指示剂(indicator)(如酚酞等),利用指示剂颜色的突变来 判断,当指示剂变色时停止滴定,这时称为滴定终点(end point)。实际分析操作中滴定终 点与理论卜的化学计量点不一定能恰好符合,它们之间往往存在很小的差别,由此而引起的 误差称为终点误差(end point error)。 §3-2 滴定分析法的分类与滴定反应的条件 化学分析法是以化学反应为基础的,滴定分析法是化学分析法中重要的一类分析方法。 按照所利用的化学反应不同,滴定分析法一般可分成下列四种: (1)酸碱滴定法(又称中和法):这是以质子传递反应为基础的一种滴定分析法,可用 来测定酸、碱,其反应实质可用下式表示: (2)沉淀滴定法(又称容量沉淀法):这是以沉淀反应为基础的一种滴定分析法,可用 以对 Ag+”、CN 一、SCN-及卤素等离子进行测定,如银量法,其反应如下: (3)配位滴定法(又称络合滴定法):这是以配位反应为基础的一种滴定分析法,可用 以对金属离子进行测定,如用 EDTA 作配位剂,有如下反应: 由上述可知,选者基本单元的标准不同,所列计算式也不同。总之,如去 1 个分子或 离子作为基本单元,则在列出反应物 A、B 的物质的的量 nA 与 nB 的数量关系时,要考虑反 应式的系数比;若从反应式的系数出发,以分子或离子的某中特定组合为基本单元如(1/2) H2SO4,(1/2)KBrO3则 nA=nB。 注:在本书中,如浓度未注明基本单元,都是指 1个分子或离子作为基本单元。 式中:M 2+表示二价金属离子,Y 4-表示 EDTA 的阴离子。 (4)氧化还原滴定法:这是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法,可用以测定具有 氧化还原性质的物质及某些不具有氧化还原性质的物质,如高锰酸钾法,其反应如下: 化学反应很多,但是适用于滴定分析法的化学反应必须具备下列条件: (1)反应定量地完成,即反应按一定的反应式进行,无副反应发生,而且进行完全 (>99.9%),这是定量计算的基础

(2)反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率 (3)能用比较简使的方法确定滴定的终点, 凡是能满足上述要求的反应,都可以应用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测 物质。直接滴定法是滴定分析法中最常用和最基本的滴定方法。 如果反应不能完全符合 卜述要求,可以采用如下的间接滴定法。 当反应速率较慢或待测物是固体时,待测物中加人符合计量关系的标准溶液(或称滴 定剂)后,反应常常不能立即完成。此种情况下可于待测物中先加人 待反应完 成后, 一种标 准溶液滴 利余的滴定剂。 例女 速率很慢,不能用直接滴定法进行测定,可于A溶液中先加人过量EDTA标准溶液并加热, 待A”与EDTA反应完全后,用标准Zn或Cu”溶液滴定剩余的EDTA:又如对于固体CaCO 的测定,可先加人过量HCI标准溶液,待反应完成后,用NaOH标准溶液滴定剩余的HCI。 对于没有定量关系或伴有副反应的反应,可以先用适当的试剂与待测物反应,转换成 种能被定量滴定的物质, 然后再用适当的标准溶 液进行滴定 在酸性溶液中,强氧化剂 可将S,0,:氧化为S0。之及S0:广等的混合物,而已它们之间没有一定的化学计量关系 因此不能用硫代硫酸钠溶液直接滴定重铬酸钾及其他强氧化剂,但是,若在KCO,的酸性 溶液中加人过量K,KCr,O,与KI定量反应后析出的l2就可以用NaS,O标准溶液直接 滴定。 对干不能与滴定剂自接起反应的物质,有时可以通过时另一种化学反应,以滴定法间接讲 行测定。例如Ca*没有可变价态,不能直接用氧化还原法滴定,但若将Ca沉淀为CaC0 过滤并洗净后溶解于硫酸中,再用KMnO,标准溶液滴定与Ca“结合的CO,从而可以 间接测定Ca的含量。 由于间接法的广泛应用,因而扩展了滴定分析的应用范围。 §3一3标准溶液 滴定分析中必须使用标准溶液,最后要通过标准溶液的浓度和用量来计算待测组分的含 最,因此正确地配制标准溶液,准确地标定标准溶液的浓度以及对有些标准溶液进行妥善保 存,对于提高滴定分析的准确度有重大意义。 配制标准溶液一般有下列两种方法。 直接法准确称取一定量的物质,溶解后,在溶量瓶内稀释到一定体积,然后算出该溶 液的准确浓度。用直接法配制标准溶液的物质,必须具备下列条件: (1)物质必须具有足够的纯度,即含量≥99 9%,其杂质的含量应少到滴定分析所允 许的误差限度以下。 一股可用基准试利或优级纯试剂: (2)物质的组成与化学式应完全符合。若含结晶水,其含量也应与化学式相符 (3)稳定。 但是用来配制标准溶液的物质大多不能满足上述条件,如酸碱滴定法中所用的盐酸,除 了恒沸点的盐酸外 般市售盐酸中的HC含量有 的 如NaOH极易吸收空气 中的CO,和水分,称得的质量不能代表纯NaOH的质量。因此,对这一类物质,不能用直 接法配制标准溶液,而要用间接法配制。 间接法粗略地称取一定量物质或量取一定量体积溶液,配制成接近于所需要浓度的 溶液。这样配制的溶液,其准确浓度还是未知的,必须用基准物或另一种物质的标准溶液来
(2)反应速率要快。对于速率慢的反应,应采取适当措施提高其反应速率。 (3)能用比较简便的方法确定滴定的终点。 凡是能满足上述要求的反应,都可以应用于直接滴定法中,即用标准溶液直接滴定被测 物质。直接滴定法是滴定分析法中最常用和最基本的滴定方法。 如果反应不能完全符合 卜述要求,可以采用如下的间接滴定法。 当反应速率较慢或待测物是固体时,待测物中加人符合计量关系的标准溶液(或称滴 定剂)后,反应常常不能立即完成。此种情况下可于待测物中先加人一定量且过量的滴定剂, 待反应完成后,再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂。例如,Al3+与 EDTA 的配位反应的 速率很慢,不能用直接滴定法迸行测定,可于 Al3+溶液中先加人过量 EDTA 标准溶液并加热, 待Al3+与EDTA 反应完全后,用标准Zn2+或Cu2+溶液滴定剩余的EDTA;又如对于固体 CaCO3 的测定,可先加人过量 HCl 标准溶液,待反应完成后,用 NaOH 标准溶液滴定剩余的 HCI。 对于没有定量关系或伴有副反应的反应,可以先用适当的试剂与待测物反应,转换成一 种能被定量滴定的物质,然后再用适当的标准溶液进行滴定。例如在酸性溶液中,强氧化剂 可将 S2O3 2─;氧化为 S4O6 2─ 及 SO4 2-等的混合物,而巳它们之间没有一定的化学计量关系。 因此不能用硫代硫酸钠溶液直接滴定重铬酸钾及其他强氧化剂,但是,若在 K2Cr2O7 的酸性 溶液中加人过量 KI,K2Cr2O7 与 KI 定量反应后析出的 I2 就可以用 Na2S2O3 标准溶液直接 滴定。 对于不能与滴定剂直接起反应的物质,有时可以通过另一种化学反应,以滴定法间接进 行测定。例如 Ca2+没有可变价态,不能直接用氧化还原法滴定,但若将 Ca2+沉淀为 CaC2O4 过滤并洗净后溶解于硫酸中,再用 KMnO4 标准溶液滴定与 Ca2+结合的 C2O4 2-,从而可以 间接测定 Ca2+的含量。 由于间接法的广泛应用,因而扩展了滴定分析的应用范围。 §3—3 标准溶液 滴定分析中必须使用标准溶液,最后要通过标准溶液的浓度和用量来计算待测组分的含 量,因此正确地配制标准溶液,准确地标定标准溶液的浓度以及对有些标准溶液进行妥善保 存,对于提高滴定分析的准确度有重大意义。 配制标准溶液一般有下列两种方法。 直接法 准确称取一定量的物质,溶解后,在溶量瓶内稀释到一定体积,然后算出该溶 液的准确浓度。用直接法配制标准溶液的物质,必须具备下列条件: (1)物质必须具有足够的纯度,即含量≥99.9%,其杂质的含量应少到滴定分析所允 许的误差限度以下。一般可用基准试剂或优级纯试剂。 (2)物质的组成与化学式应完全符合。若含结晶水,其含量也应与化学式相符 (3)稳定。 但是用来配制标准溶液的物质大多不能满足上述条件,如酸碱滴定法中所用的盐酸,除 了恒沸点的盐酸外,一般市售盐酸中的 HCl 含量有一定的波动;又如 NaOH 极易吸收空气 中的 CO2 和水分,称得的质量不能代表纯 NaOH 的质量。因此,对这一类物质,不能用直 接法配制标准溶液,而要用间接法配制。 间接法 粗略地称取一定量物质或量取一定量体积溶液,配制成接近于所需要浓度的 溶液。这样配制的溶液,其准确浓度还是未知的,必须用基准物或另一种物质的标准溶液来

测定它们的准确浓度。这种确定浓度的操作,称为标定(standardization)。 如欲配制0.ImolL'NaOH标准溶液,先配成约力0.ImolL的溶液,然后用该溶液滴 定经准确称量的邻苯二甲酸氢钾,根据两者完全作用时 NaOH 溶液的用量和邻苯二甲酸氢 钾的质量,即可算出NaOH溶液的准确浓度。 在上述标定手续中,邻养二甲酸氢钾即 为基准物。作为基准物,除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质所应具备的三个条件外, 为了降低称量误差,在可能的情况下,最好还具备第四个条件,即具有较大的摩尔质量。如 邻苯二甲酸氢钾和草酸(HCO4·2HO)都可用作为标定NSOH的基准物,但前者的摩尔 质量大于后者,因此更适宜于用作基准物(参阅§3一5,例7)。 §3一4标准溶液浓度表示法 物质的量浓度 物质的量浓度(简称浓度),是指单位体积溶液所含溶质的物质的量()。如B物质的 浓度以符号表示,即 式中V为溶液的体积。浓度的常用单位为molL。 物质的量n的单位为摩尔(mol): 摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳一12的原子数日相 等。如果系统中物质B的基本单元数目与0.012kg碳一12的原子数目一样多,则物质B 的物质的量n阳就是1mol。如果物质B的基本单元数目与0.018kg碳一12的原子数目一 样多,物质B的物质的量就是1.5mol。即物质B的物质的量是正比于系统中B的基 本单元数目NB的 基本单元可以是原子。分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的某种特定组合。 例如硫酸的基本单元可以是HS04,也可以是1/2hSO4。当用比SO4作基本单元时,98.08 g的硫酸,其基本单元数与0.012kg碳一12的原子数目相等,因而neso4为1mol:而用 1/2H。S0。作基本单元时,98.08s的硫酸,其基本单元数是0·012kg碳-12的原子数 目的两倍,因而n: 04为 2m0 见同样质量的物质 其物质的量随所选的基本单元不 同而不同,因此说到系统中物质B的物质的量和使用摩尔作单位时,必须注明基本单元, 否则就没有明确的意义。同样在讲到物质的量的导出量时,例如浓度、摩尔质量等等,也必 须指出基本单元。 物质B的物质的量na与物质B的质量ma的关系为 式中MB为物质B的摩尔质量,其与所选用的基本单元有关,根据式(3一2),可以从溶质 的质量求出溶质的物质的量,进而计算溶液的浓度。 滴定度 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用T被测物滴定剂表示。例如 用米测定铁含量的KMnO:标淮溶液,其浓度可用TFe/KMnO4或TKMO4。表示 若eRo=0·005682s/mL,即表I mL KMnO溶液相当于0.005682g铁,也 就是说,1mL的KMnO标准溶液能把0.005682gFe2+氧化成Fe+。在生产实际
测定它们的准确浓度。这种确定浓度的操作,称为标定(standardization)。 如欲配制 0.lmolL-1NaOH 标准溶液,先配成约力 0.lmolL-1的溶液,然后用该溶液滴 定经准确称量的邻苯二甲酸氢钾,根据两者完全作用时 NaOH 溶液的用量和邻苯二甲酸氢 钾的质量,即可算出 NaOH 溶液的准确浓度。 在上述标定手续中,邻苯二甲酸氢钾即 为基准物。作为基准物,除了必须满足以直接法配制标准溶液的物质所应具备的三个条件外, 为了降低称量误差,在可能的情况下,最好还具备第四个条件,即具有较大的摩尔质量。如 邻苯二甲酸氢钾和草酸(H2C2O4·2H2O)都可用作为标定 NSOH 的基准物,但前者的摩尔 质量大于后者,因此更适宜于用作基准物(参阅§3—5,例 7)。 §3—4 标准溶液浓度表示法 物质的量浓度 物质的量浓度(简称浓度),是指单位体积溶液所含溶质的物质的量(n)。如 B 物质的 浓度以符号 cB 表示,即 式中 V 为溶液的体积。浓度的常用单位为 mol·L -1。 物质的量 n 的单位为摩尔(mol)。 摩尔是一系统的物质的量,该系统中所包含的基本单元数与 0.012 kg 碳-12 的原子数目相 等。如果系统中物质 B 的基本单元数目与 0.012 kg 碳一 12 的原子数目一样多,则物质 B 的物质的量 nB 就是 1mol。如果物质 B 的基本单元数目与 0.018 kg 碳一 12 的原子数目一 样多,物质 B 的物质的量就是 1.5 mol。即物质 B 的物质的量 nB是正比于系统中 B 的基 本单元数目 NB 的量,nB∝NB。 基本单元可以是原子。分子、离子、电子及其他粒子,或是这些粒子的某种特定组合。 例如硫酸的基本单元可以是 H2SO4,也可以是 1/2 H2SO4。当用 H2SO4作基本单元时,98.08 g的硫酸,其基本单元数与 0.012 kg 碳-12 的原子数目相等,因而 n H2SO4 为 1mol;而用 l/2 H。SO。作基本单元时,98.08 s 的硫酸,其基本单元数是 0·012 kg 碳-12 的原子数 目的两倍,因而 n1/2 H2SO4为 2 mol。可见同样质量的物质,其物质的量随所选的基本单元不 同而不同,因此说到系统中物质 B 的物质的量 nB和使用摩尔作单位时,必须注明基本单元, 否则就没有明确的意义。同样在讲到物质的量的导出量时,例如浓度、摩尔质量等等,也必 须指出基本单元。 物质 B 的物质的量 nB 与物质 B 的质量 mB的关系为 式中 MB 为物质 B 的摩尔质量,其与所选用的基本单元有关,根据式(3—2),可以从溶质 的质量求出溶质的物质的量,进而计算溶液的浓度。 滴 定 度 滴定度是指与每毫升标准溶液相当的被测组分的质量,用 T 被测物/滴定剂表示。例如 用来测定铁含量的 KMnO4标准溶液,其浓度可用 TFe/KMnO4 或 TFe/KMnO4。表示 若 Fe/KMnO4=0·005 682 s/mL,即表 l mL KMnO4溶液相当于 0.005 682 g 铁,也 就是说,l mL 的 KMnO4 标准溶液能把 0.005 682 g Fe2+氧化成 Fe3+。在生产实际

中,常常需要对大批试样测定其中同一组分的含量,这时若用滴定度来表示标准溶液所相当 的被测组分的质量, KM,标准溶液的体积为V 被测 mre=TV. 浓度c与滴定度T之间关系推导如下: 对于一个化学反应: aA+bB—cC+dD A为被测组分,B为标准溶液,若以V为反应完成时标准溶液消耗的体积(mL),m 和M分别代表物质A的质最g)和摩尔质量。当反应达到计量点时 移项得 2-a0 由滴定度定义TM-mAVB得到 T00 (3-3) 有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶质的质量来表示,如T20.01468g/mL, 即每毫升标准碘溶液含有碘0.01468g。这种表示方法的应用范围不及上一种表示法广泛。 §3一5滴定分析结果的计算 滴定分析是用标准溶液无滴定被测组分的溶液,由于对反应物选取的基本单元不同,可 以用两中不同的计算方法。 假如选取分子、离子、或原子作为反映物的基本单元,此时滴定分析结果计算的依据为: 当滴定到化学计量点时,它们的物质是量之间关系恰还符合其化学反应所表示的化学 最关系。 被测组分的物质的量n与滴定剂的物质的量的关系 在直接滴定法中,设被测组分A与滴定剂B间的反应为 aA bB=cC dD 当滴定到化学计量点时,恰好与作用完全,即 nAing=a:b 故 A=名nBnB=名A (3-4) 例如用NaCO3作基准物标定HCI溶液的浓度时,其反应式是
中,常常需要对大批试样测定其中同一组分的含量,这时若用滴定度来表示标准溶液所相当 的被测组分的质量,则计算被测组分的含量就比较方便。如上例中,如果已知滴定中消耗 KMnO4 标准溶液的体积为 V,则被测定铁的质量 mFe= TV。 浓度 c 与滴定度 T 之间关系推导如下: 对于一个化学反应: A 为被测组分,B 为标准溶液,若以 VB 为反应完成时标准溶液消耗的体积(mL),mA 和 MA 分别代表物质 A 的质量(g)和摩尔质量。当反应达到计量点时 移项得 由滴定度定义 TA/B=mA/VB得到 有时滴定度也可以用每毫升标准溶液中所含溶质的质量来表示,如 TI2=0.014 68 g/mL, 即每毫升标准碘溶液含有碘 0.014 68 g。这种表示方法的应用范围不及上一种表示法广泛。 §3-5 滴定分析结果的计算 滴定分析是用标准溶液无滴定被测组分的溶液,由于对反应物选取的基本单元不同,可 以用两中不同的计算方法。 假如选取分子、离子、或原子作为反映物的基本单元,此时滴定分析结果计算的依据为: 当滴定到化学计量点时,它们的物质是量之间关系恰还符合其化学反应所表示的化学计 量关系。 被测组分的物质的量 nA与滴定剂的物质的量 nB的关系 在直接滴定法中,设被测组分 A 与滴定剂 B 间的反应为 当滴定到化学计量点时,恰好与作用完全,即 故 例如用 Na2CO3作基准物标定 HCI 溶液的浓度时,其反应式是

2HCI Na2CO3-2NaCl H2CO3 则 n10=2nN,C0, 若被测物是溶液,其体积为VA,浓度为CA:到达化学计量点时用去浓度为CB的滴定 剂的体积为V,则 CA VA-BCBVB 例如用已知浓度的NaOH标准溶液测定HSO4溶液浓度,其反应式为 HS0,+2NaOH一NS0+2H20 滴定达化学计量点时,则 CH,S0 VHSO=NOH'VNOH 6w0 上述关系式也能用于有关溶液稀释的计算中。因为溶液稀释后,浓度虽然降低了,但所 含溶质的物质的量没有改变,所以 cI Vi=c V2 式中:9、V1分别为稀释前溶液的浓度和体积:Q、V2分别为稀释后溶液的浓度和体积。 在间接法滴定中涉及两个或两个以上反应,应从总的反应中找出实际参加反应物质的物质的 量之间的关系。例如在酸性溶液中以KBO,为基准物标定NaSO溶液的浓度时反应分两 步进行 首先,在酸性溶液中KBO,与过量的K反应析出h: ☒ 然后用NaSO,溶液为滴定剂,滴定析出的I: 「在前一反应中被氧化成,而在后一反应中上又被还原成厂,实际上总的反应相当 于KBO,氧化了NaS2O。在反应中(1)Imol KBrO3产生3molh,而反应(2) 中1mol12和2 mol NaSa0反应,结合反应(1)与(2),KBr0,与 NaS2O之间的数量关系是1:6,即 =6n KBrD, 又如用KMn4法滴定Ca,经过如下几步 c2:c,CaC,0,↓EHC,0,402002 此处Ca2与C,O2的反应摩尔比是1:1,而C02与KMnO,是按5:2的摩尔比互相 反应的:
则 若被测物是溶液,其体积为 VA,浓度为 CA;到达化学计量点时用去浓度为 CB的滴定 剂的体积为 VB,则 例如用已知浓度的 NaOH 标准溶液测定 H2SO4溶液浓度,其反应式为 滴定达化学计量点时,则 上述关系式也能用于有关溶液稀释的计算中。因为溶液稀释后,浓度虽然降低了,但所 含溶质的物质的量没有改变,所以 c1 V1=c2 V2 式中:c1、V1 分别为稀释前溶液的浓度和体积;c2、V2分别为稀释后溶液的浓度和体积。 在间接法滴定中涉及两个或两个以上反应,应从总的反应中找出实际参加反应物质的物质的 量之间的关系。例如在酸性溶液中以 KBrO3 为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度时反应分两 步迸行: 首先,在酸性溶液中 KBrO3与过量的 KI 反应析出 I2: 然后用 Na2S2O3溶液为滴定剂,滴定析出的 I2: I ─ 在前一反应中被氧化成 I2,而在后一反应中 I2 又被还原成 I ─,实际上总的反应相当 于 KBrO3氧化了 Na2S2O3。在反应中(1) l mol KBrO3产生 3 mol I2,而反应(2) 中 l mol I2和 2 mol Na2S2O3反应,结合反应(1)与(2),KBrO3 与 Na2S2O3之间的数量关系是 1:6,即 又如用 KMn4法滴定 Ca2+,经过如下几步: 此处 Ca2+与 C2O4 2-的反应摩尔比是 1:1,而 C2O4 2-与 KMnO4是按 5:2 的摩尔比互相 反应的:

5C202+2Mn0:+16H—2Mn2++10C02↑+8H,0 故 n6=多nKh0, 被测组分质量分数的计算 若称取试样的质量为m,测得被测组分的质量为m,则被测组分在试样中的质量分数 0A为 wA=×100% (3-5) WA=MB=BCB VB 根据式(3-2)得 A-MA 即可求得被测组分的质量mA: mA=CB VB'MA 于是 M×1w (3-6) m。 这是滴定分析中计算被测组分的质量分数的一般通式。 假如选取分子、离子或这些粒子的某中特定组合作作为反应物的基本单元, 这时滴定分析结果计算的依据为:滴定到达化学计量点时,被测物质的物质的 量与标准溶液的物质的量相 。例如对于进行质子转移的酸碱反应,根据反应中转移的质了 数来确定酸碱的基木单元,即以转移一个质子的特定组合作为反应物的基本单元。例如 hSO,与NaOH之间的反应为 2NaOH H:SO-Na2SO+2H2O 在反应中NaOH转移一个质子,因此选取NaOH作基本单元:H2SO4转移二个质子, 选取(1/2)HSO,作基木单元,1mol酸与1mol碱将转移Imol质子,参加反应的硫酸 和氢氧化钠的物质的量分别为
故 被测组分质量分数的计算 若称取试样的质量为 ms,测得被测组分的质量为 m,则被测组分在试样中的质量分数 ωA 为 在滴定分析中,被测组分的物质的量 nA 是由滴定剂的浓度 cB、体积 VB以及被测组 与滴定剂反映的摩尔比 a:b 求得的,即 根据式(3-2)得 即可求得被测组分的质量 mA: 于是 这是滴定分析中计算被测组分的质量分数的一般通式。 假如选取分子、离子或这些粒子的某中特定组合作作为反应物的基本单元, 这时滴定分析结果计算的依据为:滴定到达化学计量点时,被测物质的物质的 量与标准溶液的物质的量相等。例如对于进行质子转移的酸碱反应,根据反应中转移的质子 数来确定酸碱的基本单元,即以转移一个质子的特定组合作为反应物的基本单元。例如 H2SO4与 NaOH 之间的反应为 在反应中 NaOH 转移一个质子,因此选取 NaOH 作基本单元;H2SO4 转移二个质子, 选取 ( 1/2)H2SO4 作基本单元,l mol 酸与 l mol 碱将转移 l mol 质子,参加反应的硫酸 和氢氧化钠的物质的量分别为

n共0,=cH0,×V0 NOH=CNIOH X VNOH 由于反应中出SO4给出的质子数必定等于NaOH接受的质子数,因此根据质子转移数选取 基本单元后,就使酸碱反应到达化学计量点时二反应物的物质的量相等。 N0阳=n执s0 cNoH×VoH=cns0,XVLs0 氧化还原反应是电子转移的反应,其反应物基本单元的选取应根据反应中转移的电子 数,例如KMnO:与NaC2O4的反应为 MnO+8H↑+5e-Mn2++4HO C0-2e—2C02 反应中Mn4ˉ得到五个电子,C0,失去二个电子,因此应选取/5)KMnO:和(1/2) NaC2O,分别作为氧化剂和还原剂的基本单元,这样1mol氧化剂和1mol还原剂反应时就转 移1mol的电子,由于反应中还原剂给出的电子数和氧化剂所获得的电子数相等,因此在化 学计量点时氧化剂和还原剂的物质的量也相等
由于反应中 H2SO4 给出的质子数必定等于 NaOH 接受的质子数,因此根据质子转移数选取 基本单元后,就使酸碱反应到达化学计量点时二反应物的物质的量相等。 氧化还原反应是电子转移的反应,其反应物基本单元的选取应根据反应中转移的电子 数,例如 KMnO4与 Na2C2O4 的反应为 反应中 Mn4ˉ得到五个电子,C2O4 2 -失去二个电子,因此应选取(l/5)KMnO4和(1/2〕 Na2C2O4 分别作为氧化剂和还原剂的基本单元,这样 l mol 氧化剂和 1mol 还原剂反应时就转 移 1mol 的电子,由于反应中还原剂给出的电子数和氧化剂所获得的电子数相等,因此在化 学计量点时氧化剂和还原剂的物质的量也相等
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