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时间:2019-10-23
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1、第三章滴定分析法概论一、主要内容1.基本概念化学计量点:滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所表示的计量关系的一点。滴定终点:滴定终止(指示剂改变颜色)的-点。滴定误差:滴定终点与化学计量点不完全i致所造成的相对谋差。可用林邦谋差公式计算。滴定曲线:描述滴定过程中溶液浓度或其相关参数随加入的滴定剂体积而变化的曲线。滴定突跃和突跃范围:在化学计量点而后土0.1%,溶液浓度及其相关参数发牛•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:滴定分析屮通过其颜色的变化来指示化学计最点到达的试剂。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
2、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吋溶液参数变化的范围。标准溶液:浓度准确已知的试剂溶液。常用作滴定剂。基准物质:可川于直接配制或标定标准溶液的物质。2.基本理论(1)溶液中各型体的分布:溶液中某型体的平衡浓度在溶质总浓度中的分数称为分布系数Mo弱酸HnA有n+1种可能的存在型体,即HnA,Hn-iA'……HA®和矿。各型体的分布系数的计算:分母为[HT+[HT%
3、+……+[H+]KalKa2+……+Ka4、其屮相应的各项。能形成n级配合物ML„的金属离子在配位平衡体系中也有n+1种可能的存在型体。各型体的分布系数计算:分母为1+B】[L]+P2[L]2+……+P„[L]n,分子依次为其中相应的各项。(2)化学平衡处理方法:①质量平衡:平衡状态下某一纽分的分析浓度等于该纽分各种型体的平衡浓度Z和。注意:在质量平衡式中,各种型体平衡浓度前的系数等于1摩尔该型体中含有该组分的摩尔数。②电荷平衡:溶液中荷正电质点所带正电荷的总数等于荷负电质点所带负电荷的总数。注意:在电荷平衡方程中,离子平衡浓度前的系数等于它所带电荷数的绝对值;中性分了不包括在电荷平衡方程中。③质子平衡:酸碱反5、应达平衡时,酸失去的质子数与碱得到的质子数相等。写质子条件式的要点是:a.从酸碱平衡体系小选取质子参考水准(乂称零水准),它们是溶液小人量存在并参与质子转移反应的物质。b.根据质子参考水准判断得失质子的产物及其得失的质子数,绘出得失质子示意图(包括溶剂的质子口递反应)。c.根据得、火质了数相等的原则写出质子条件式。质了条件式中应不包括质了参考水准,也不含有与质子转移无关的组分。由于水溶液屮的水也参与质子转移,所以水是一个组分。注意:在质了条件式中,得失质了产物平衡浓度前的系数等于其得、失质了数。还可采用质虽平衡和电荷平衡导出质了条件式。3.基本计算(1)滴定分析的化学6、计量关系:tT+bB=cC+dD,nT/nB=t/b(2)标准溶液配制:cT=mT/(VTXMT)(3)标准溶液的标定:(两种溶液)(B为固体荒准物质)=—•"冬•M(4)被测物质质量:(5)冇关滴定度计算:TT/B=mB/VT.=b片峪期一「计(与物质量浓度的关系)7B%=(6)林邦误差公式:10*^70"xlOO%pX为滴定过程屮发牛变化的与浓度相关的参数,如pll或pM;△pX为终点pXcp与计量点pXsp之差即△pX=pXeP-PX.SP;Kt为滴定反应平衡常数即滴定常数;c与计量点吋滴定产物的总浓度5有关。二、重点和难点(一)滴定分析木章介绍了各种滴定分析过7、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Z前,本章能起到提纲挈领的作用;在学习各论Z后,它又是各章的总结。冇关问题冇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)为横处标,溶液中组分的浓度或其有关某种参数(如pIK电极电位等)为纵坐标绘制的曲线。滴定Illi线一般可以分为三段,其屮在化学计量点前示±0.1%(滴定分析允许课差)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。一燉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8、定、配位滴定)曲线的纵处标都是溶液中组分(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,木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Illi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冇关反应的反应方程式。②找出被滴定组分与滴定剂Z间的化学计量关系(摩尔数比)。③
4、其屮相应的各项。能形成n级配合物ML„的金属离子在配位平衡体系中也有n+1种可能的存在型体。各型体的分布系数计算:分母为1+B】[L]+P2[L]2+……+P„[L]n,分子依次为其中相应的各项。(2)化学平衡处理方法:①质量平衡:平衡状态下某一纽分的分析浓度等于该纽分各种型体的平衡浓度Z和。注意:在质量平衡式中,各种型体平衡浓度前的系数等于1摩尔该型体中含有该组分的摩尔数。②电荷平衡:溶液中荷正电质点所带正电荷的总数等于荷负电质点所带负电荷的总数。注意:在电荷平衡方程中,离子平衡浓度前的系数等于它所带电荷数的绝对值;中性分了不包括在电荷平衡方程中。③质子平衡:酸碱反
5、应达平衡时,酸失去的质子数与碱得到的质子数相等。写质子条件式的要点是:a.从酸碱平衡体系小选取质子参考水准(乂称零水准),它们是溶液小人量存在并参与质子转移反应的物质。b.根据质子参考水准判断得失质子的产物及其得失的质子数,绘出得失质子示意图(包括溶剂的质子口递反应)。c.根据得、火质了数相等的原则写出质子条件式。质了条件式中应不包括质了参考水准,也不含有与质子转移无关的组分。由于水溶液屮的水也参与质子转移,所以水是一个组分。注意:在质了条件式中,得失质了产物平衡浓度前的系数等于其得、失质了数。还可采用质虽平衡和电荷平衡导出质了条件式。3.基本计算(1)滴定分析的化学
6、计量关系:tT+bB=cC+dD,nT/nB=t/b(2)标准溶液配制:cT=mT/(VTXMT)(3)标准溶液的标定:(两种溶液)(B为固体荒准物质)=—•"冬•M(4)被测物质质量:(5)冇关滴定度计算:TT/B=mB/VT.=b片峪期一「计(与物质量浓度的关系)7B%=(6)林邦误差公式:10*^70"xlOO%pX为滴定过程屮发牛变化的与浓度相关的参数,如pll或pM;△pX为终点pXcp与计量点pXsp之差即△pX=pXeP-PX.SP;Kt为滴定反应平衡常数即滴定常数;c与计量点吋滴定产物的总浓度5有关。二、重点和难点(一)滴定分析木章介绍了各种滴定分析过
7、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Z前,本章能起到提纲挈领的作用;在学习各论Z后,它又是各章的总结。冇关问题冇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)为横处标,溶液中组分的浓度或其有关某种参数(如pIK电极电位等)为纵坐标绘制的曲线。滴定Illi线一般可以分为三段,其屮在化学计量点前示±0.1%(滴定分析允许课差)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。一燉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
8、定、配位滴定)曲线的纵处标都是溶液中组分(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,木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Illi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冇关反应的反应方程式。②找出被滴定组分与滴定剂Z间的化学计量关系(摩尔数比)。③
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