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滴定分析法概述(二)
【来源/作者】周世华 【更新日期】2017-03-18

五、滴定分析中的有关计算

1、计算的依据

在滴定分析中,用标准溶液(滴定剂B)滴定被测物A时,反应物之间是按反应式中的计量关系相互作用的。假设滴定反应为

aA+bB—cC+dD

当滴定到达化学计量点时,amol A物质恰好与bmol B物质作用完全,即它们之间的物质的量之比就等于其系数之比,这就是计算的关键。

注意:式(1—9)和式(1—10)中浓度c的单位为mol·L-1,mB的单位为g, MB的单位为g·mol ,体积V的单位为mL。

在置换滴定或间接滴定中一般涉及两个反应或两个以上的反应,此时应该从总的反应中找出被测物与滴定剂之间的物质的量关系。

例如在酸性溶液中以K2Cr2O7,为基准物标定Na2S2O3溶液的浓度时,有以下两个反应。首先,在酸性溶液中,一定量的K2Cr2O7,与过量的KI反应,定量析出I2

Cr2O72-+6I-+14H+=Cr3+ +3I2+7H20 (1)

析出的I2,用Na2S2O3溶液滴定。

I2+2S2O32-=2I-+S4O62- (2)

I-在前一反应中被氧化,在后一反应中又被还原,结果并未发生改变。实际结果相当于K2Cr2O7氧化了Na2S2O3。在反应(1)中,1mol K2Cr2O7产生3mol I2,而在反应(2)中,1mol I2和2mol Na2S2O3反应,由此可知K2Cr2O7与Na2S2O3的物质的量之比为1:6,故:

n(Na2S2O3)=6n(K2Cr2O7)

又如,用KmnO4法测定Ca2+,其分析过程为:

由以上过程可知,Ca2+与C2 O42- 反应的物质的量之比是1:1,而C2 O42-与KmnO4是按5:2的物质的量之比互相反应的,所以Ca2+和KmnO4的物质的量之比为

2、标准溶液浓度的计算

(1)溶液的稀释

在分析化学中,常遇到把浓溶液稀释成工作溶液的操作。其计算的依据是,溶液稀释前后溶质的物质的量没有改变。若以c1和c2分别代表稀释前后溶液的浓度,V1和V2分别代表稀释前后溶液的体积,则可得:

使用此公式时应注意稀释前后所用的浓度单位和体积单位应保持一致。

(2)标准溶液的物质的量浓度与滴定度之间的关系

若滴定剂为B,被测物为A,相当于固体和溶液间的反应,根据式(1—10)可得:

根据滴定度的定义,即VB=1mL时的mA等于TA/B。由此可求得滴定度TA/B与滴定剂的量浓度cB之间的关系,即:

(3)标准溶液浓度的确定

直接配制法可据式(1-5)直接计算。

标定法中,若用已知准确浓度的标准溶液标定,可根据式(1-9)进行计算。

若用基准物标定,可根据式(1-10)进行计算。

基准物的称取量也可由式(1-10)计算,为了保证滴定体积读数的相对误差不大于0.1%,则滴定体积可按25mL(或20~30mL)左右进行计算。

(4)被测物质量分数的计算

若称取试样的质量为G(g),用标准溶液B测得被测物A的质量为mA,则被测物A在试样中的质量分数为:

根据式(1-12),上式得:

3、滴定分析计算

即在分析天平上准确称取K2Cr2O7 1.471g,然后定容至250.0mL的容量瓶中。

K2CrzOr的质量为:

配制步骤:在分析天平上准确称取K2Cr2O7 2.195g,用蒸馏水溶解后,转移至250.0mL容量瓶中,稀释至刻度,并摇匀,即得所需的溶液。

由于分析天平称量的绝对误差为±0.0001g,采用减量法称样,称量一份样品,需称两次,因此称量的最大绝对误差为±0.0002g,称取0.018g的KIO3,造成称量的相对误差为

为使称量的相对误差在±0.1%以内,可以在分析天平称取0.18g左右的KIO3,溶解后,定容至250.0mL的容量瓶中,然后每次用移液管移取25.00mL作标定用。

参考资料:分析化学


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