如果要对试样中的某一组分的含量进行测定,请问操作步骤是什么?
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如果要对试样中的某一组分的含量进行测定,请问操作步骤是什么?. 第五章 化学平衡与滴定分析法概论. [HB + ][A - ]. K a c =————. [B][HA]. 5.1 分析化学中的溶液平衡. 1 、化学反应的平衡常数:. 反应 : HA + B HB + +A -. 浓度常数 K a c —— 与温度和离子强度有关. 在实际反应中,反应物和产物的平衡浓度是不是就是其表现出来的有效浓度?. a HB + a A -. K a =. a B a HA. 2 、活度与活度平衡常数:.

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  • 如果要对试样中的某一组分的含量进行测定,请问操作步骤是什么?


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第五章 化学平衡与滴定分析法概论


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[HB+][A-]

Kac=————

[B][HA]

5.1 分析化学中的溶液平衡

1、化学反应的平衡常数:

反应:HA+B HB+ +A-

浓度常数 Kac——与温度和离子强度有关

在实际反应中,反应物和产物的平衡浓度是不是就是其表现出来的有效浓度?


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aHB+aA-

Ka=

aBaHA

2、活度与活度平衡常数:

活度:在化学反应中表现出来的有效浓度,通常用a表示。

(热力学常数)

混合常数


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3、离子活度与浓度的关系:

α=c·γ

溶液无限稀时: γ =1

中性分子: γ =1

溶剂活度: a =1

浓度平衡常数与活度平衡常数的关系?


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I

-lggi=0.512zi2

1+Bå I

-lggi=0.512zi2 I

4、离子活度系数与离子的强度:

1)Debye-Hückel公式:(稀溶液I<0.1 mol/L)

I:离子强度, I=1/2∑cizi2; zi:离子电荷;

B:常数, (=0.00328 @25℃), 与温度、介电常数有关;

å:离子体积参数(pm)


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I

-lggi=0.50zi2(

1+I

2)戴维斯方程(经验公式)

-0.30I)


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计算0.10mol·L-1HCl溶液中H+的活度。

计算0.050mol·L-1AlCl3溶液中Cl-和Al3+的活度。


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5.2滴定分析法概论

1、滴定分析法的过程、有关术语和方法特点:

1)滴定分析法的过程、化学计量点和终点:

滴定分析法:又称容量分析法。

标准溶液

化学计量关系

指示剂

被测物质


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化学计量点(sp):在滴定过程中, 当滴入的标准溶液的物质的量与待测定组分的物质的量恰好符合化学反应式所表示的化学计量关系时,我们称反应到达了化学计量点 。

滴定终点(ep):滴定进行至化学计量点附近指示剂的颜色发生突变时。

滴定曲线:

滴定突越范围:

指示剂的选择:


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2)方法特点:

1)常量组分物质的测定;

2)准确度高;

3)操作简便快速;

4)使用的仪器简单、廉价;

5)应用范围较广泛。


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1)有确定的化学计量关系,反应按一定的反应方程式定量的进行;

2、滴定分析法对化学反应的要求:

2)共存物质对滴定反应没影响;

3)反应速度较快;

4)容易确定滴定终点。


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a.直接滴定法

3、几种滴定方式:

b.间接滴定法

如Ca2+沉淀为CaC2O4,再用硫酸溶解,用KMnO4滴定C2O42-,间接测定Ca2+;

c.返滴定法

如测定CaCO3,加入过量盐酸,多余盐酸用标准氢氧化钠溶液返滴;

d.置换滴定法

络合滴定多用。


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5.3分析结果的表示

(1) 以被测组分实际存在形式表示:如:测得食盐试样中Cl含量后,以 NaCl%表示分析结果。  

1、 被测组分的化学表示形式:

(2) 以氧化物或元素形式表示 (实际存在形式不清楚)如:硅酸盐水泥中的 Fe、Al、Ca、Mg 含量常以 Fe2O3、 Al2O3、CaO 、MgO 的含量表示。  分析铁矿石,以 Fe%或 Fe2O3%表示。

(3) 金属材料和有机分析中,常以元素形式(如 Fe 、Zn 、N 、P 等) 的含量表示。

(4) 电解质溶液的分析,以所存在的离子形式表示含量。


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2) 被测组分含量的表示方法:

(1)固体试样:(常以质量分数表示 ):

wB=mB/ms

微量组分以ug/g(10-6),ng/g(10-9)和pg/g(10-12)来表示


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物质的量浓度:mol ·L-1

(2) 液体试样:

质量摩尔浓度:

质量分数:

体积分数:

摩尔分数:


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5.4 基准物质和标准溶液

基准物质: 能用于直接配制和标定标准溶液的物质。

要求:试剂与化学组成一致;纯度高;稳定;摩尔质量大;滴定反应时无副反应。

标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液。

标准溶液和基准物质的关系?


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标准溶液的配制方法有两种:

直接配制法:称一定量的基准物质B(mB g)直接溶于一定量(V L)的溶剂配制

cB=nB/v=mB/MBv

间接(标定)法:根据滴定剂和被测物质的比计算求出。

bB+tT=aA

cB=b/t · cT·vT/vB

=bmT/tMT vB


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注意:

1)要求平行测定3-4次,且测定结果的相对偏差不 大于0.2%;

2)为了减少测量误差,基准物质的质量和标准溶液的体积不能太小;

3)要对所使用的较准确的容器进行校正;

4)标准溶液要妥善保存。


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5.5 标准溶液的浓度表示法

物质的量浓度:单位体积溶液所含溶质B的物质的量nB,用c表示:

cB = nB/V mol/L

该系统中所含溶质B的基本单元数目,与0.012kg碳-12的原子数相等,则物质B的物质的量n就是1mol。


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例:已知硫酸密度为1.84g/mL,其中H2SO4含量约为95%,求每升硫酸中含有的

解:


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滴定度:与1mL标准溶液相当的待测组分的质量(g),用T滴定剂/待测物表示。

如:TKMnO4/Fe = 0.005682g/mL,表示1mL KMnO4 相当于0.005682g Fe。

如果同时固定试样的质量,滴定度还可以用每毫升标准溶液相当于被测组分的质量分数(%)来表示,T滴定剂/待测物%,例如, TH2SO4/NaOH =2.69%。


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1、下列表达式正确的是( )。

A.c (1/5 NaOH) =2.5c (NaOH) B.c (1/5 NaOH) =c (NaOH)

C.5c (1/5NaOH) =c (NaOH) D.c (1/5 NaOH) =5c (NaOH)

2、已知 1mLKMnO4相当于 0.005682g Fe2+,则下列表示正确的是( )。

A.TFe/KMnO4=1mL/0.005682g B.TFe/KMnO4=0.005682g ·mL-1

C.TKMnO4/Fe=1mL/0.005682g

D.TKMnO4/Fe =0.005682g ·mL-1


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3、已知TNa2S2O3/K2Cr2O7=0.009806 g·mL-1,则Na2S2O3标准溶液的浓度为?


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5.6滴定分析中的计算

1、溶液配制、稀释与增浓

例:欲配制0.1mol/L盐酸溶液,应取6mol/L盐酸多少毫升?  解:设应取盐酸xmL,则6x = 0.1×500x = 8.3mL

溶液浓度稀释可用c1V1 = c2V2


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2、标定溶液浓度的计算

有一KOH溶液,22.59mL能中和纯草酸(H2C2O4·2H2O) 0.3000g。求该KOH溶液的浓度。

解:此滴定的反应为


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选用邻苯二甲酸氢钾作基准物,标定0.1mol/L NaOH溶液的准确浓度。今欲把用去的NaOH溶液体积控制为 25mL左右,应称取基准物质多少克?如改用草酸(H2C2O4·2H2O)作基准物,应称取多少克?

结论:

1、在分析天平的称量误差一定时,采用摩尔质量较大的物质作为基准试剂,可以减小称量的相对误差。

2、在滴定分析时,基准物质的量的确定,根据被测物质的体积大概为20-25mL计算得到的。


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标定HCl 溶液的浓度时,可用Na2CO3或Na2B4O7·10H2O 为基准物质。若Na2CO3吸水,则标定结果( ) (偏高、偏低或无影响),若Na2B4O7·10H2O结晶水部分失去,则标定结果( )(偏高、偏低或无影响)


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3、被测物质的质量和质量分数的计算

测定工业纯碱中Na2CO3的含量时,称取0.2457g试样,用0.2071mol/L的标准HCl溶液滴定以甲基橙指示终点,用去HCl标准溶液21.45mL。求纯碱中Na2CO3的百分含量。


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4、物质的量浓度与滴定度之间的换算

有一KMnO4标准溶液,已知其浓度为0.02010mol/L,求其TKMnO4/Fe和TKMnO4/Fe2O3。

如果称取试样0.2718g,溶解后将溶液中的Fe3+还原成Fe2+ ,然后用KMnO4标准溶液滴定,用去26.30ml,求试样中含铁量,分别以%Fe、%Fe2O3表示。


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