导图社区 滴定分析法
大学无机及分析化学之滴定分析法总思维导图,包括酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法的相关知识总结。
编辑于2021-12-16 10:56:15滴定分析法
酸碱滴定法
酸碱指示剂
指示剂的变色原理
一般为有机弱酸或弱酸
双色指示剂:其酸式和碱式体均有颜色
指示剂的变色范围
pH=pKHIn ±1
影响酸碱指示剂变色范围的因素
温度
引起指示剂解离常数的改变
溶剂
在不同溶剂中的指示剂解离常数不同
指示剂的用量
本身是弱的有机酸或碱,会消耗滴定剂
酸碱滴定原理
强酸(碱)滴定强碱(酸)
变化规律
滴定前
NaOH=0,PH=1
滴定开始至计量点前
NaOH=19.98,PH=4.30
计量点
PH=7
计量点后
NaOH=20.02,PH=9.70
酸碱指示剂选择的依据
使指示剂的变色范围全部或者部分落在滴定的突跃范围之内
颜色变化由浅入深
溶液的浓度越大,突跃范围越宽
强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)
变化规律
滴定前
NaOH=0,PH=2.88
滴定开始至计量点前
NaOH=19.98,PH=7.75
计量点
PH=8.73
计量点后
滴定曲线特点
起点高
滴定状态
滴定开始增加较快
缓冲作用增强,PH变化缓慢
接近计量点,PH增加较快
计量点及突跃范围都在碱性区域
突跃范围变窄
计量点后,滴定曲线的变化趋势与强碱滴定强酸时基本相同
哪强哪儿出突跃
溶液的浓度和Kb越大,突跃范围越宽
多元酸(碱)滴定
Ca/Ka≥500时[H]=√(Ka1Ca,), [OH]=√(Kb1Cb)
混合酸(碱)的滴定
酸碱标准溶液的配制与标定
HCl标准溶液
基准物质:无水碳酸钠和硼砂
无水碳酸钠:Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
硼砂:Na2B4O7·10H2O + 2HCl=4H3BO3 + 2NaCl + 5H2O
NaOH标准溶液
基准物质:乙二酸和邻苯二甲酸氢钾
邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4简写:KHP):KHP+NaOH=KNaP=H2O
酸碱滴定中CO2
影响
CO2影响PH
pH<6.4,CO2或HCO3存在
6.4<pH<10.3,HCO3存在
pH>10.3,CO3存在
消除
•标定和测定采用相同的指示剂,并在相同的条件下进行,将有助于减小或消除co,对酸碱滴定的影响。
•在滴定分析中在保证终点误差在允许范围之内的前 提下,应当尽量选用在酸性范围内变色的指示剂.也 是消除co对酸碱滴定影响的有效措施。
•在较精确的滴定中,临近终点时应将试液煮沸以除 去其中的co,,冷却以后再进行滴定,这样可以提 高滴定的准确度。
酸碱滴定法的应用
磷酸盐的测定
铵盐中含氮量的测定
蒸馏法
甲醛法
配位滴定法
EDTA及其金属配合物的性质
EDTA的性质
四元酸,通常用H4Y表示
白色无水结晶粉末,不吸水,溶解度小
PH>12时,几乎完全以Y4-存在,此时配位能力最强
EDTA金属配合物的特点
普遍性
配位比恒定
1:1
稳定性
易溶于水
颜色
影响配合物MY稳定性的因素
主反应和副反应
M与EDTA之间的配位反应为主反应
M、配位剂Y(略去电荷)和配合物MY都可能发生副反应
酸效应和酸效应系数
酸效应:H+的存在使EDTA参加主反应的能力下降的现象
溶液酸度越大,Y的浓度越小
pH≥12时,lgY(H)=0,即∂Y(H)=1,可忽略EDTA酸效应的影响
配位效应和配位效应系数
∂M(L)越大,配位效应就越显著
∂M(L)=1时,表示不存在配位效应
EDTA配合物的条件稳定常数
酸度越高,酸效应越严重,配合物的实际稳定性就越低
配位滴定的基本原理
配位滴定曲线
影响滴定突跃范围:配离子(MY)的条件稳定常数和被测金属离子的起始浓度
金属离子准确滴定的条件和酸效应曲线
条件
Kfº’(MY)≥108
金属指示剂
金属指示剂的作用原理及条件
金属指示剂的选择
选择性不强
常用金属指示剂
铬黑T(EBT或BT)
钙指示剂(NN或钙红)
提高配位滴定选择性的方法
1、控制溶液酸度
2、掩蔽法
配位遮掩法
沉淀遮掩法
氧化还原遮掩法
3、分离干扰离子
配位滴定法的应用
EDTA标准溶液的配制和标定
EDTA标准溶液的浓度一般为0.01~0.05 mol·L-',可用分析纯EDTA二钠盐 (Na2H2Y·2H2O)直接配制。
配位滴定方式及应用
直接滴定法
返滴定法
置换滴定法
间接滴定法
氧化还原滴定法
基本概念
氧化还原电对的可逆性和对称性
可逆电对和不可逆电对
对称电对和不对称电对
条件电极电势
会随实验条件变化而改变的常数
氧化还原滴定的基本原理
变化规律
滴定开始至计量点前
Ce4+=19.98,φ =0.86
计量点
φ=1.06
计量点后
Ce4+=20.02,φ =1.26
氧化还原滴定曲线影响
可逆电对
条件电极电势
不可逆电对
条件电极电势
浓度
突跃范围越大,滴定的准确度越高
氧化还原滴定法的指示剂
自身指示剂
高锰酸钾法
概述
是一种强氧化剂
其氧化能力和还原产物与溶液的酸度有关
标准溶液不稳定
滴定的选择性差
标定时应注意的反应条件
温度
酸度
滴定速度
应用示例
直接滴定法
测定H2O2的含量
间接滴定法
测定样品中的钙含量
特殊指示剂
碘量法
概述
误差来源:I2的挥发-导致测定偏小
直接碘量法
I2
较弱氧化剂
间接碘量法
I-
中等强度的还原剂
条件
必须在中性或弱酸性介质中进行
室温下操作,避免光照,加入过量KI,滴定速度要快
使用淀粉做指示剂要注意现配现用,防止淀粉失效
淀粉必须在临近终点时加入,否则表面易容易吸附碘单质,致使重点误差增大
标准溶液的配制与标定
碘:升华法
硫代硫酸钠:间接配制法
应用示例
测定胆矾中铜的含量
氧化还原指示剂
重铬酸钾法
概述
在酸性介质中作氧化剂
氧化能力不如高锰酸钾,选择性差
纯度高,溶液稳定
可以在盐酸体系中进行
滴定时需要外加指示剂,如二苯胺磺酸钠和邻苯氨基苯甲酸
应用示例
测定铁样品中的全铁含量
加磷酸的目的
增大酸度,增加突跃范围
掩蔽Fe3+的黄色,利于观察
测定土壤中腐殖质含量
不然会发生歧化反应
注:配位滴定法(EDTA)也可以测量
指示剂的僵化:加入有机溶剂或加热。 指示剂的封闭:加入适当的配位。 金属指示剂变质:配成固体粉末使用或加入合适的还原剂或稳定剂,且现配现用