滴定分析-- 滴定分析概念
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第七章 滴定分析
分析化学是研究物质组成的测定方法与有关原理的一门科学。它分为定性分析和定量分析两在部分。定性分析的任务是确定物质的组成成分；定量分析的任务是在定性分析的基础上进一步确定各组成成分的相对含量。
定量分析通常可分为化学分析和仪器分析。化学分析是以物质化学性质为基础的分析方法，它包括重量分析和滴定分析。仪器分析是以物质的物理或物理化学性质为基础，应用特殊的检验仪器进行分析的方法。
滴定分析由于其简便、快速等特点且有足够的准确度，不仅在化学、化工领域有很大的实用性，医药卫生等工作中也有广泛的应用。
第一节 滴定分析概念
一、滴定分析的特点和方法
滴定分析是通过“滴定”来实现的一种分析方法。在滴定过程中，使用的已知准确的溶液称为标准溶液，被滴定的溶液叫做试样溶液。当标准溶液与被测组成的反应恰好完全时，即为反应的理论终点，称为化学计量点附近发生的、容易观察到的变化来确定。若反应本身无此种变化，就须借助指示剂。指示剂所指示的反应终点称为滴定终点。
滴定分析法是基于标准溶液与被测组分之间发生化学反应时，它们的量之间存在一定的化学计量关系，利用标准溶液的浓度和所消耗的体积来计算被测物质含量的一种方法。根据分析时所利用的化学反应不同，滴定分析又分为酸碱滴定法，氧化还原滴定法，配合滴定法和沉淀滴定法。
值得注意的是，并非所有的反应都可用于滴定分析，适合滴定分析的反应必须满足以下条件：第一，该反应必须按一定的反应式进行，即必须具有确定的化学计量关系；第二，反应必须能够定量地进行，通常要求达到99.9%以上；第三，必须有适当的方法确定反应的终点。此外要求反应能较快地进行。对于速度较慢的反应有时可通过加热或加入催化剂来加速反应。
二、滴定分析的操作程序
（一）标准溶液的配制
1．直接配制法
直接称取一定量的基准物质，溶解后转入容量瓶中，稀释定容。根据溶质的量和溶液的体积可计算出该溶液的准确浓度。
所谓基准物质是指那些能够直接用来配制溶液的物质。它们必须符合下列条件：
（1）物质的组成应与化学式相符。若含结晶水，其结晶水的含量也应与化学式相符。
（2） 试剂 要纯度高。一般含量在99.9%以上。
（3）试剂要稳定。如不易吸收空气中的水分及二氧化碳，不易被空气氧化等。
（4）有比较大的摩尔质量，以减少称量所引起的相对误差。
常用的基准物质有邻酸氢钾、草酸、碳酸钠等。
2．间接配制法
由于大多数试剂不能满足基准物质的条件，也就不能直接用来配制标准溶液。这时可先将它们配成近似所需浓度的溶液，再用下述方法标定其浓度，这种方法称为间接配制法。
（二）标准溶液浓度的标定
标定是指用滴定方法确定溶液准确浓度的过程。可以用待标定溶液一定量的基准浓度，亦可以用待标定溶液和已知准确浓度的标准溶液进行相互滴定，比较出待测溶液的浓度。例如，欲标定盐酸溶液的浓度，可称取一定量的分析纯碳酸钠（基准物质）溶于水中，然后用此盐酸溶液进行滴定：
2HCL+Na2CO3→2NaCL+H2O+CO2
当反应完全时，从用去此盐酸溶液的体积和碳酸钠的质量，即可求出盐酸溶液的准确浓度。
（三）被测物质含量的测定
标准溶液的浓度确定后，即可对待测物质进行含量测定。例如，已标定的盐酸溶液可以用来测定某些碱性物质含量；已标定的氧化剂溶液可以用来测定某些还原性物质相对含量。
三、滴定分析的计算方法
（一）方向方法
滴定分析中的计算主要包括标准溶液浓度的计算和被测定物质含量的计算。标准溶液的浓度常用物质的量浓度表示。物质B的浓度即可用下式求得：
cB=nB/Vb (7-1)
或 cBVB=mB/MB(7-2)
在上面式子中，mb 为物质B的质量（g）；MB 为物质B的摩尔质量（g�mol-1）；VB为物质B溶液的体积（L）；cB即为物质B的量浓度（mol�L-1）。
对于任一滴定反应：
aA+bB=dD+eE
若选取aA和bB作为基本单元，则有如下关系：
n（aA）=n（bB）（7-3）
上式表示：当达到化学计量点时，aA与bB的物质的量相等，即等物质的量规则。该规则是进行滴定分析计算的主要根据之一，由式（7-1）和式（7-3）得：
c（aA）�V（A）=c（bB）�V（B）
在实际工作中，为方便起见，常将A和B选作基本单元。
故式（7-4）又可写成：
式（7-2）和（7-5）是滴定分析中两个常用的计算式，下面通过实例介绍它们的应用。
例1 准确称取基准物质K ２ Cr ２ O ７ 2.4530g,溶解后移入500ml容量瓶中，加水稀释至刻度。求c(K ２ Cr ２ O ７ )和 。
解：K ２ Cr ２ O ７ 的摩尔质量为294.2g.mol -1
故
则
例2 称取分析纯Na 2 CO 3 1.2738g,溶于水后稀释成250mL,取该溶液25.00mL，用HCl溶液进行滴定，以甲基橙为指示剂。当达终点时，用去HCl溶液24.80mL，求此溶液的准确浓度。
解：滴定反应为
Na 2 CO 3 +2HCl→2NaCl+CO 2 +H 2 O
由式（7-5)得
因为
所以
在上式中溶液的体积是以升为单位，若体积V指定以毫升为单位，则上式可化为
则
在25.00mL Na ２ CO ３ 溶液中Na ２ CO ３ 的质量为：
所以
例3 称取草酸0.1670g溶于适量的水中，用0.1000mol.L -1 的NaOH标准溶液滴定，用去23.46mL，求样品中H 2 C 2 O 4. 2H
