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1、基基础础化化学学THEBASICCHEMISTRY基础化学（上册）基础化学（上册）1.定量分析概论定量分析概论2.化学反应的方向和限度化学反应的方向和限度3.酸碱平衡酸碱平衡4.沉淀平衡沉淀平衡5.氧化还原平衡及电化学基础氧化还原平衡及电化学基础基础化学（下册）基础化学（下册）2.分子结构分子结构3.配位化合物配位化合物4.非金属元素非金属元素5.主族元素主族元素6.过渡金属元素过渡金属元素(一）一）7.过渡金属元素（二）过渡金属元素（二）1.原子结构原子结构第一章第一章定量分析概论定量分析概论1-1误差来源与提高准确度的方法误差来源与提高准确度的方法1-2有效数字及运算规则有效数字及运算规则
2、1-3滴定分析概论滴定分析概论滴定分析概论滴定分析概论滴定分析概论滴定分析概论了解了解:误差来源与提高准确度的方法误差来源与提高准确度的方法;滴定分析法的分类。滴定分析法的分类。理解理解:滴定分析常用术语；滴定分析常用术语；滴定分析法对化学反应的要求。滴定分析法对化学反应的要求。掌握掌握:标准溶液的配制方法和标准溶液浓度表示法；标准溶液的配制方法和标准溶液浓度表示法；滴定分析结果计算（包括溶液配制的计算和滴定滴定分析结果计算（包括溶液配制的计算和滴定反应的计算）；反应的计算）；有效数字及运算规则。有效数字及运算规则。本本章章要要求求 误差误差:是指测定值（是指测定值（x）或测定值的平均值（）或
3、测定值的平均值（）与真值（）与真值（）之间的差。之间的差。1-1误差来源与提高准确度的方法误差来源与提高准确度的方法一、定量分析中的误差一、定量分析中的误差 分析结果的准确度、精密度及表示方法分析结果的准确度、精密度及表示方法1、真值、准确度与误差、真值、准确度与误差准确度准确度:是指测定值（是指测定值（x）与真值（）与真值（）接近的程度。其好坏用误）接近的程度。其好坏用误差来衡量。差来衡量。误差小，准确度高，反之，误差大，准确度低误差小，准确度高，反之，误差大，准确度低。真值真值：采用各种可靠的分析方法，经过不同的实验室，不同的具有：采用各种可靠的分析方法，经过不同的实验室，不同的具有丰富经
4、验的分析工作人员进行反复多次的平行测定，再用数丰富经验的分析工作人员进行反复多次的平行测定，再用数理统计的方法处理得到的相对意义上的真实值（理统计的方法处理得到的相对意义上的真实值（）。如：国际标准化组织公认的值就是真值。如：国际标准化组织公认的值就是真值。相对误差相对误差Ea、Er有有+、有、有，+表示测定结果偏高，表示测定结果偏高，表示测定结果偏低。表示测定结果偏低。用相对误差表示准确度更合理。用相对误差表示准确度更合理。Ea=x-或或Ea=-误差的表示方法有误差的表示方法有绝对误差绝对误差和和相对误差。相对误差。绝对误差绝对误差例例1.称量质量分别为称量质量分别为1.6381g和和0.1
5、638g的甲乙两物体，所得值分别的甲乙两物体，所得值分别为为1.6380g和和0.1637g，分别计算称量甲乙两物的，分别计算称量甲乙两物的Ea和和Er。故故:用粗天平用粗天平(可称准至可称准至0.1g)称取称取100g样品与用分析天平（可称准样品与用分析天平（可称准至至0.0001g)称取称取0.1g样品的准确度是一样的。样品的准确度是一样的。对于感量（或灵敏度）相同的天平来说，称样量大，称量的误差小。对于感量（或灵敏度）相同的天平来说，称样量大，称量的误差小。称乙物体：称乙物体：Ea乙乙=0.16370.1638=-0.0001gEa甲甲=1.63801.6381=-0.0001g解：称甲
6、物体：解：称甲物体：若测定次数为若测定次数为n次，各次测定结果（次，各次测定结果（x x1 1,x,x2 2,x,xn n)的平均值为的平均值为:它们表示它们表示单个测量值对平均值的偏离程度。单个测量值对平均值的偏离程度。2 2、精密度与偏差、精密度与偏差精密度精密度:是指在相同条件下，对同一试样进行多次测定（是指在相同条件下，对同一试样进行多次测定（平行测平行测 定定），所得结果互相接近的程度。其好坏用），所得结果互相接近的程度。其好坏用偏差偏差来衡量。来衡量。偏差小，精密度好，分析结果的重现性高；反之，偏差大，偏差小，精密度好，分析结果的重现性高；反之，偏差大，精密度差，重现性差。精密度差
7、，重现性差。%100 xddr =i相对偏差相对偏差 x-=di绝对偏差绝对偏差ix偏差也有偏差也有绝对偏差绝对偏差和和相对偏差相对偏差之分。之分。常用常用平均偏差平均偏差和和相对平均偏差相对平均偏差来表示来表示一组数据一组数据的精密度的精密度。平均偏差平均偏差相对平均偏差相对平均偏差=在在实实际际的的测测定定中中，只只作作有有限限次次数数(n20)的的测测定定。在在有有限限测测定定次数时，往往用样本的次数时，往往用样本的标准偏差标准偏差s来表示数据的好坏。来表示数据的好坏。相对标准偏差相对标准偏差亦称变异系数变异系数（CV）,其计算式为：其计算式为：同平均偏差一样，标准偏差可衡量一组数据的精
8、密度好坏。同平均偏差一样，标准偏差可衡量一组数据的精密度好坏。样本的样本的标准偏差标准偏差s的计算式为的计算式为标准偏差比平均偏差更能反映出偏差的存在。标准偏差比平均偏差更能反映出偏差的存在。当用统计方法处理数据时，广泛采用当用统计方法处理数据时，广泛采用总体标准偏差总体标准偏差来衡量数据来衡量数据的精密度。的精密度。对于无限次测量对于无限次测量(n30)数据数据,总体标准偏差总体标准偏差计算式为：计算式为：式中式中为无限多次测定的平均值，称为总体平均值。为无限多次测定的平均值，称为总体平均值。经过校正系统误差后，经过校正系统误差后，即为真值。即为真值。说明：说明：1以上各类偏差的符号，只有以
9、上各类偏差的符号，只有di,可正，可负，可正，可负，其余均只有正值。其余均只有正值。2实际分析中，一般是有限次测量实际分析中，一般是有限次测量,所以涉及到的多半是所以涉及到的多半是样本的平均偏差样本的平均偏差或相对平均偏差或相对平均偏差，3一般情况下，在比较结果的精密度时，用平均偏差一般情况下，在比较结果的精密度时，用平均偏差或相对平均偏差或相对平均偏差即可，如在学生实验中，一般即可，如在学生实验中，一般只要求计算平均偏差或相对平均偏差表示结果的精密度。只要求计算平均偏差或相对平均偏差表示结果的精密度。准确度和精密度是衡量分析结果好坏的两个指标。而实际工作准确度和精密度是衡量分析结果好坏的两个
10、指标。而实际工作中中,真实值往往不知道真实值往往不知道,无法说明准确度的高低无法说明准确度的高低,因此更常用精密度因此更常用精密度说明测定结果的好坏。但它们是两个不同的概念。说明测定结果的好坏。但它们是两个不同的概念。3、准确度与精密度的关系、准确度与精密度的关系它们的关系可由它们的关系可由图图1-1说明。说明。准确度是指测定值与真值接近的程度，其大小用误差来衡量准确度是指测定值与真值接近的程度，其大小用误差来衡量；精密度是指平行测定值彼此之间接近的程度，其大小用偏差来衡量。精密度是指平行测定值彼此之间接近的程度，其大小用偏差来衡量。真值真值37.40 甲甲乙乙丙丙丁丁精密度精密度好好好好较差
11、较差很差很差准确度准确度好好较差较差很差很差好（？）好（？）图图1-1不同工作者分析同一试样的结果不同工作者分析同一试样的结果（表示个别测定，表示平均值）表示个别测定，表示平均值）甲甲乙乙丙丙丁丁36.0036.5037.0038.0037.50结论：结论：精密度是保证准确度的先决条件。精密度差，所精密度是保证准确度的先决条件。精密度差，所得结果不可靠。但精密度高不一定保证其准确度也高。得结果不可靠。但精密度高不一定保证其准确度也高。二、二、误差的分类和产生的原因误差的分类和产生的原因 根根据据误误差差的的来来源源和和特特点点，误误差差可可分分为为系系统统误误差差和和偶偶然然误误差差。1.系统
12、误差（或称可测误差）系统误差（或称可测误差）系系统统误误差差是是由由于于测测定定过过程程中中某某些些比比较较固固定定的的原原因因所所造造成的误差成的误差。特点：单向性、重复性和可测性。特点：单向性、重复性和可测性。单向性单向性：即误差的符号偏向同一方向。：即误差的符号偏向同一方向。重复性重复性：在同一条件下的重复测定中误差会重复出现。：在同一条件下的重复测定中误差会重复出现。可测性可测性：误差的大小是可以测定的或至少理论上是可：误差的大小是可以测定的或至少理论上是可以测定的。以测定的。产生系统误差的具体原因产生系统误差的具体原因:(1)测定方法不当测定方法不当测定方法本身不够完善所造成。如在重
13、量分测定方法本身不够完善所造成。如在重量分析中，沉淀溶解损失或吸附杂质；在滴定分析中，反应不完析中，沉淀溶解损失或吸附杂质；在滴定分析中，反应不完全，指示剂选择不当等。全，指示剂选择不当等。(2)仪器本身缺陷仪器本身缺陷测定中用到的砝码、容量瓶、滴定管、温度计测定中用到的砝码、容量瓶、滴定管、温度计等未经校正，仪表零位未调好，指示值不正确等仪器系统的因等未经校正，仪表零位未调好，指示值不正确等仪器系统的因素等造成仪器误差。素等造成仪器误差。(3)试剂纯度不够试剂纯度不够如试剂中含有微量杂质或干扰测定的物质，所如试剂中含有微量杂质或干扰测定的物质，所使用的去离子水（或蒸馏使用的去离子水（或蒸馏水
14、）不合规格等而引入试剂误差。水）不合规格等而引入试剂误差。(4)操作者的主观因素操作者的主观因素如有的人对颜色的辨别特别迟钝；读数时如有的人对颜色的辨别特别迟钝；读数时眼睛的位置习惯性偏高或偏低；又如在滴定第二份试样时，总眼睛的位置习惯性偏高或偏低；又如在滴定第二份试样时，总希望与第一份试液的滴定结果相吻合，因此在判别终点或读取滴希望与第一份试液的滴定结果相吻合，因此在判别终点或读取滴定管读数时，可能就受到定管读数时，可能就受到“先入为主先入为主”的影响。的影响。如：测量时环境温度、湿度和气压的微小波动，仪器性能的微如：测量时环境温度、湿度和气压的微小波动，仪器性能的微小变化，分析人员对各份试
15、样处理时的微小差别（加热，终点确定，小变化，分析人员对各份试样处理时的微小差别（加热，终点确定，读数等）。读数等）。2、偶然误差（随机误差，未定误差）偶然误差（随机误差，未定误差）偶然误差是由一些偶然因素造成的误差。偶然误差是由一些偶然因素造成的误差。特点特点：原因不定；方向不定（或正或负）；数值不定（时大时小）。：原因不定；方向不定（或正或负）；数值不定（时大时小）。若进行多次平行测定，便会发现偶然误差的出现服从一般的统计若进行多次平行测定，便会发现偶然误差的出现服从一般的统计规律，即测量数据既有分散性，又有向某一个中心值集中的趋势。规律，即测量数据既有分散性，又有向某一个中心值集中的趋势。
16、当当n次，偶然误差遵从正态分布规律，此规律可用次，偶然误差遵从正态分布规律，此规律可用正态分布曲线正态分布曲线来表示。来表示。0+2+3-3-2误差误差几率几率 图图1-2偶然误差的正态分布曲线偶然误差的正态分布曲线 偶然误差的规律性：大小相同的正、负误差出现的几率相偶然误差的规律性：大小相同的正、负误差出现的几率相等；小误差出现的几率大，大误差出现的几率小，出现很大误等；小误差出现的几率大，大误差出现的几率小，出现很大误差的几率很小。差的几率很小。应该指出的是，在分析过程中引入较大误差的另一类原因应该指出的是，在分析过程中引入较大误差的另一类原因为为操作错误操作错误，又称，又称“过失误差过失
17、误差”。由于工作上的粗枝大叶，不。由于工作上的粗枝大叶，不遵守操作规程，以至丢失试液，加错试剂，看错读数，记录出遵守操作规程，以至丢失试液，加错试剂，看错读数，记录出错，计算错误等。这类错，计算错误等。这类“误差误差”实属操作错误，无规律可循，实属操作错误，无规律可循，严格来说它不属于定量分析误差的范畴。这种操作错误对测定严格来说它不属于定量分析误差的范畴。这种操作错误对测定结果有严重影响，必须注意避免。对含有此类因素的测定值，结果有严重影响，必须注意避免。对含有此类因素的测定值，是应该剔除的，是不能参加平均值计算的。是应该剔除的，是不能参加平均值计算的。误差对分析结果准确度、精密度的影响：误
18、差对分析结果准确度、精密度的影响：系统误差影响结果的准确度；偶然误差影响结果的精密度。系统误差影响结果的准确度；偶然误差影响结果的精密度。三、减免误差的方法三、减免误差的方法1、减少系统误差、减少系统误差（1）校正仪器校正仪器：实验前对所用的砝码、容量器皿或其他仪器进行实验前对所用的砝码、容量器皿或其他仪器进行校正，求出校正值，消除仪器误差。校正，求出校正值，消除仪器误差。（2）空白试验空白试验：是指在不加试样的情况下，按照试样的测定步骤：是指在不加试样的情况下，按照试样的测定步骤和条件进行测定，所得结果称为和条件进行测定，所得结果称为“空白值空白值”。可从试样的测定。可从试样的测定结果中扣除
19、空白值，就可消除试剂、水、器皿等引入的杂质造结果中扣除空白值，就可消除试剂、水、器皿等引入的杂质造成的误差。若空白值较大，则不宜采用扣除方法，应提纯试成的误差。若空白值较大，则不宜采用扣除方法，应提纯试剂、剂、水，或用其他合适器皿。水，或用其他合适器皿。（3）对照试验对照试验：用已知含量的标准试样，按照所选用的特定方：用已知含量的标准试样，按照所选用的特定方法，以同样的条件，同样的试剂进行测定，找出校正数据。法，以同样的条件，同样的试剂进行测定，找出校正数据。2、减小偶然误差、减小偶然误差增加平行测定次数，一般增加平行测定次数，一般24次。多次平行测定可能使偶然误次。多次平行测定可能使偶然误差
20、部分相互抵消。差部分相互抵消。有效数字保留的位数，要根据分析方法和仪器的准确度来有效数字保留的位数，要根据分析方法和仪器的准确度来决定，决定，应仅使数字的最后一位是估计应仅使数字的最后一位是估计的。的。1-2有效数字及运算规则有效数字及运算规则一、有效数字一、有效数字有效数字有效数字：就是实际能测量到的数字：就是实际能测量到的数字,通常除末尾一位数字是不甚通常除末尾一位数字是不甚准确的外准确的外,其它数字都是准确可靠的。其它数字都是准确可靠的。如：滴定读数如：滴定读数23.43ml,若读成若读成23.425ml，则错，则错分析天平称量分析天平称量0.2083g,若读成若读成0.20828g例如
21、例如,用分析天平称一试样重为用分析天平称一试样重为10.2458g，此数前面五位数字都，此数前面五位数字都是确定的，最后一位是不太准确的，因此是确定的，最后一位是不太准确的，因此这是六位有效数字。若改这是六位有效数字。若改为台秤称量，只能取到小数点后第一位为台秤称量，只能取到小数点后第一位,得到称量结果为得到称量结果为10.2g,则则为三位有效数字。为三位有效数字。可见，有效数字保留的位数，体现了测量方法和所用仪器的准可见，有效数字保留的位数，体现了测量方法和所用仪器的准确度，因此，在记录实验数据时，不能随便增加或减少。确度，因此，在记录实验数据时，不能随便增加或减少。如滴定管读数如滴定管读数
22、20.30mL，两个，两个“0”都属有效数字，若换算成以都属有效数字，若换算成以升为单位，则为升为单位，则为0.02030L,这时前面的两个这时前面的两个“0”则是定位用的，不则是定位用的，不属于有效数字。在改换单位时，并不能改变有效数字的位数。属于有效数字。在改换单位时，并不能改变有效数字的位数。确定有效数字位数时，应注意以下几点：确定有效数字位数时，应注意以下几点：（1）记录测量所得数据时，只允许保留一位可疑数字。）记录测量所得数据时，只允许保留一位可疑数字。（2）数字）数字“0”在数据中具有双重意义。如作为普通数字使用在数据中具有双重意义。如作为普通数字使用,就就是是有效数字有效数字,如
23、作为定位用如作为定位用,则不是有效数字。则不是有效数字。（3）计算式中用到的常数，如计算式中用到的常数，如、e以及倍数、分数关系等非测量以及倍数、分数关系等非测量所得，可视为无限多位有效数字。所得，可视为无限多位有效数字。（4）对数计算中，对数小数点后的位数应与真数的有效数字的位对数计算中，对数小数点后的位数应与真数的有效数字的位数相同，如数相同，如pH=4.10,则则H+=7.910-5molL-1。（5）大多数情况下，表示相对误差或偏差时，取一位有效数字即大多数情况下，表示相对误差或偏差时，取一位有效数字即已足够，最多取两位。如已足够，最多取两位。如Er=0.2%。(6）化学平衡计算，如求
24、化学平衡计算，如求H+=？OH-=?，结果一般保留，结果一般保留23位位有效数字，如有效数字，如H+=1.010-7mol/L。几个数据几个数据作加减法运算时作加减法运算时,计算结果的绝对误差计算结果的绝对误差(或小数点后的位或小数点后的位数数)应与各数据中绝对误差最大者应与各数据中绝对误差最大者(或小数点后的位数最少者或小数点后的位数最少者)相一致。相一致。二、二、有效数字运算规则有效数字运算规则(1).加减加减例：例：13.72+0.0674按纯数学运算按纯数学运算13.72+0.0674=13.7874因只能保留一位可疑数字，故得因只能保留一位可疑数字，故得13.79。（2）乘除运算中，
25、计算结果的相对误差（或有效数字位数）应与各）乘除运算中，计算结果的相对误差（或有效数字位数）应与各数据中相对误差最大者（或有效数字位数最少者）相一致。数据中相对误差最大者（或有效数字位数最少者）相一致。例例1：例例2:在乘除法运算中，通常将首位数字是在乘除法运算中，通常将首位数字是8或或9等大数的有效数字等大数的有效数字位数增加一位。位数增加一位。.(3)加减混合运算加减混合运算例例:5.162(16.4511.720.7423)/2.654=5.162(16.458.70)/2.654=5.1627.75/2.654=15.1三三.有效数字运算规则在分析实验中的应用有效数字运算规则在分析实验
26、中的应用例例1：用分析天平称量时，分析天平称量的绝对误差为用分析天平称量时，分析天平称量的绝对误差为0.0001g，为了使测量时的相对误差在为了使测量时的相对误差在0.1%以下，试样重量不能小于多少克？以下，试样重量不能小于多少克？相对误差相对误差=绝对误差绝对误差/试样重试样重100%试样重试样重=绝对误差绝对误差/相对误差相对误差=0.0002/0.1%=0.2(g)注意注意：由于称量时要读数两次，这样绝对误差为：由于称量时要读数两次，这样绝对误差为0.0002g。例例2：在滴定分析中：在滴定分析中,滴定管读数常有滴定管读数常有0.01ml的误差，的误差，一次滴定需读一次滴定需读数两次，这
27、样可能造成数两次，这样可能造成0.02ml的误差，的误差，为使测量时的相对误差小为使测量时的相对误差小于于0.1%，消耗滴定剂的体积应如何控制？，消耗滴定剂的体积应如何控制？相对误差相对误差=绝对误差绝对误差/体积体积100%体积体积=绝对误差绝对误差/相对误差相对误差=0.02/0.1%=20(mL)例例3.用邻苯二甲酸氢钾（用邻苯二甲酸氢钾（KHP）来标定浓度约为）来标定浓度约为0.1mol/LNaOH标准溶液，则标准溶液，则KHP的质量应该控制在什么范围？的质量应该控制在什么范围？一般滴定剂的体积控制在一般滴定剂的体积控制在20-30mL范围内。范围内。KHP-NaOH11m/MCVm/
28、M=CVm=CV/M例例3：用分光光度法测定微量铁，方法的相对误差为：用分光光度法测定微量铁，方法的相对误差为2%，则在，则在称取称取0.5g试样时，试样的称量绝对误差不大于多少？试样时，试样的称量绝对误差不大于多少？相对误差相对误差=绝对误差绝对误差/试样重试样重100%绝对误差绝对误差=试样重试样重相对误差相对误差=0.52%=0.01(g)提提问问1.下列各种情况哪些为系统误差，哪些为偶然误差？下列各种情况哪些为系统误差，哪些为偶然误差？2.确定下列有效数字的位数？确定下列有效数字的位数？a.滴定管读数时，最后一位数字估测不准；滴定管读数时，最后一位数字估测不准；b.砝码有腐蚀。砝码有腐
29、蚀。c.蒸馏水中含有微量干扰组分蒸馏水中含有微量干扰组分d.称量过程中天平零点略有变动（零点漂移）称量过程中天平零点略有变动（零点漂移）e.滴定分析时，读数视线习惯性偏高滴定分析时，读数视线习惯性偏高a.4.80b.0.060c.pH=2.86d.2.3010-2有效数字的修约规则有效数字的修约规则有效数字的修约：为简化计算，将有效数种多余的数字舍有效数字的修约：为简化计算，将有效数种多余的数字舍去的过程。去的过程。4.0作为偶数看待。作为偶数看待。1.当保留当保留n位有效数字，若第位有效数字，若第n+1位数字位数字4就舍掉。就舍掉。如：如：43.0343.0当保留当保留n位有效数字，若第位有
30、效数字，若第n+1位数字位数字6时，则第时，则第n位数字进位数字进1。如：。如：45.7745.82.当保留当保留n位有效数字，若第位有效数字，若第n+1位数字位数字=5时，后面的数为时，后面的数为0时（或时（或没有数了），向前看：没有数了），向前看：前方是奇数就进位，如：前方是奇数就进位，如：0.573500.574前方是偶数就舍去，如：前方是偶数就舍去，如：0.574500.5743.当保留当保留n位有效数字，若第位有效数字，若第n+1位数字位数字=5时，后面还有不是时，后面还有不是0的的任何数，则必须向前进一位。任何数，则必须向前进一位。如：如：11.675311.683.5705033
31、.5711-3 滴定分析概论滴定分析概论二二 滴定分析法的分类滴定分析法的分类三三滴定分析法对化学反应的要求滴定分析法对化学反应的要求 四四 滴定方式滴定方式 五五 标准溶液标准溶液 六六 滴定分析结果计算滴定分析结果计算 一一 滴定分析术语滴定分析术语在科学研究和生产过程中，为了了解某一组分的含量（或浓度），在科学研究和生产过程中，为了了解某一组分的含量（或浓度），常常需要进行定量测定。常常需要进行定量测定。利用化学反应作基础的分析测定方法称为利用化学反应作基础的分析测定方法称为化学分析法化学分析法。滴定分析法滴定分析法是化学分析法的重要组成部分。它是使用是化学分析法的重要组成部分。它是使用
32、滴定管滴定管将一种将一种已已知准确浓度的试剂溶液（称为知准确浓度的试剂溶液（称为标准溶液标准溶液），滴加到待测物的溶液中，使试，滴加到待测物的溶液中，使试剂与待测组分发生化学反应，直到二者的物质的量之比值符合反应式的化剂与待测组分发生化学反应，直到二者的物质的量之比值符合反应式的化学计量关系，试剂与待测组分恰好反应完全。这时，通过滴定管测量出反学计量关系，试剂与待测组分恰好反应完全。这时，通过滴定管测量出反应所消耗的标准溶液的体积，最后由标准溶液的浓度和用去的体积，即可应所消耗的标准溶液的体积，最后由标准溶液的浓度和用去的体积，即可算出被测组分的含量（或浓度）。这一类分析方法统称为算出被测组分
33、的含量（或浓度）。这一类分析方法统称为滴定分析法滴定分析法。一、一、滴定分析术语滴定分析术语化学分析法、滴定分析法、标准溶液、滴定、滴定剂、化学计量点、化学分析法、滴定分析法、标准溶液、滴定、滴定剂、化学计量点、指示剂、滴定终点、终点误差。指示剂、滴定终点、终点误差。上述上述滴加标准溶液的操作过程称为滴加标准溶液的操作过程称为滴定滴定。装在滴定管中的标准溶液又称为装在滴定管中的标准溶液又称为滴定剂。滴定剂。当当滴滴加加的的标标准准溶溶液液与与待待测测组组分分恰恰好好完完全全反反应应时时，该该点点称称为为化学计量点化学计量点。但但是是，在在化化学学计计量量点点时时，反反应应往往往往没没有有容容易
34、易被被人人察察觉觉的的任任何何外外部部特特征征，因因此此，通通常常是是在在待待测测溶溶液液中中加加入入指指示示剂剂如如酚酚酞酞，利用指示剂颜色的突变，判断滴定是否达到了化学计量点。利用指示剂颜色的突变，判断滴定是否达到了化学计量点。在指示剂突然变色时，即停止滴定，这时称为在指示剂突然变色时，即停止滴定，这时称为滴定终点滴定终点。也也可可以以通通过过适适当当的的仪仪器器，测测量量滴滴定定过过程程中中某某些些物物理理量量（如如电位，电导，吸光度等）的变化，进而指示出滴定终点。电位，电导，吸光度等）的变化，进而指示出滴定终点。实实际际分分析析操操作作中中滴滴定定终终点点与与理理论论上上的的化化学学计
35、计量量点点往往往往不不能能恰恰好好相相符符合合，它它们们之之间间存存在在的的微微小小差差别别所所引引起起的的测测量量误误差差称称为为终点误差终点误差。二、二、滴定分析法的分类滴定分析法的分类按按照照滴滴定定时时所所依依据据的的化化学学反反应应的的不不同同类类型型，滴滴定定分分析析法法一一般般可可分成以下四种：分成以下四种：酸碱滴定法（又称中和法）酸碱滴定法（又称中和法）这这是是以以酸酸碱碱反反应应为为基基础础的的一一种种滴滴定定分分析析法法，滴滴定定时时,滴滴定定剂剂与与待待测测组组分分发发生生的的化化学学反反应应为为酸酸碱碱反反应应。可可用用来来测测定定许许多酸，碱物质。如：多酸，碱物质。如
36、：NaOH+HAc=NaAc+H2O沉淀滴定法沉淀滴定法这这是是以以沉沉淀淀反反应应为为基基础础的的一一种种滴滴定定分分析析法法，可可用用来来测测定定Ag+,CN-,SCN-及卤素等离子，如以及卤素等离子，如以AgNO3为标准溶液，测为标准溶液，测Cl-，其反应为：，其反应为：Ag+Cl-=AgCl络合滴定法（也称为配位滴定法）络合滴定法（也称为配位滴定法）这是基于络合物形成反应的一种滴定分析法，如用这是基于络合物形成反应的一种滴定分析法，如用EDTA作作络合剂，配制成标准溶液，可测定许多金属离子，其反应为：络合剂，配制成标准溶液，可测定许多金属离子，其反应为：Mn+Y4-=MYn-4式中，式
37、中，Mn+表示表示n价金属离子，价金属离子，Y4-表示表示EDTA的阴离子。的阴离子。EDTA:乙二胺四乙酸乙二胺四乙酸CNO氧化还原滴定法氧化还原滴定法这是基于氧化还原反应的一种滴定分析法，可测定具有氧化这是基于氧化还原反应的一种滴定分析法，可测定具有氧化还原性质的物质。如高锰酸钾法测定还原性质的物质。如高锰酸钾法测定Fe2+，其反应为：，其反应为：MnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O三、滴定分析法对化学反应的要求三、滴定分析法对化学反应的要求 适用于滴定分析的化学反应，必须具备下列条件：适用于滴定分析的化学反应，必须具备下列条件：1、反应必须进行完全。、反应必须进行完全
38、。通常必须达到通常必须达到99.9%左右。左右。3、反应能够迅速地完成。、反应能够迅速地完成。即反应速率与滴定速率一致。对即反应速率与滴定速率一致。对于速度较慢的反应，能够通过加热或加入催化剂等方法来于速度较慢的反应，能够通过加热或加入催化剂等方法来加快反应速度。加快反应速度。4、有比较简便可靠的方法确定滴定的终点。、有比较简便可靠的方法确定滴定的终点。2、反应必须定量进行。、反应必须定量进行。即反应按一定的反应方程式进行，即反应按一定的反应方程式进行，没有副反应，没有副反应，四、四、滴定方式滴定方式 1、直接滴定法、直接滴定法 凡凡是是能能满满足足上上述述要要求求的的反反应应，都都可可以以应
39、应用用于于直直接接滴滴定定法法中中，即即用用标标准准溶溶液液直直接接滴滴定定被被测测物物质质。直直接接滴滴定定法法是是滴滴定定分分析析法法中中最最常常用用和和最最基基本本的的滴滴定定方方式式。例例如以盐酸滴定氢氧化钠和用重铬酸钾滴定亚铁等都属于直接滴定法。如以盐酸滴定氢氧化钠和用重铬酸钾滴定亚铁等都属于直接滴定法。但但是是，有有时时反反应应不不能能完完全全符符合合上上述述要要求求，因因而而不不能能采采用用直直接接滴滴定定法法。遇遇到到这种情况时，可采用下述几种方法进行滴定。这种情况时，可采用下述几种方法进行滴定。2、返滴定法、返滴定法 当当反反应应较较慢慢或或反反应应物物是是固固体体时时，加加
40、入入反反应应计计量量的的滴滴定定剂剂后后，反反应应不不能能立立即即完完成成，因因此此无无法法采采用用直直接接滴滴定定方方式式。此此时时可可先先加加入入过过量量滴滴定定剂剂，待待反反应应完完成成后后，再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂。再用另一种标准溶液滴定剩余的滴定剂。这种滴定方式称为这种滴定方式称为返滴定法返滴定法。例如例如:Al3+与与EDTA反反应应较较慢慢，无无法法直直接接滴滴定定，可可在在Al3+试试液液中中加加入入过过量量的的EDTA标标准准溶溶液液，并并加加热热，使使Al3+与与EDTA反反应应完完全全，再再以以标标准准的的Cu2+或或Zn2+溶溶液液滴滴定定剩余的剩余的EDTA
41、，从而求出，从而求出Al3+的含量。的含量。Al3+EDTA(过量过量)Al-EDTA EDTA(余量余量)+Cu2+Cu-EDTA3、置换滴定法、置换滴定法 有有些些物物质质不不能能直直接接滴滴定定时时，可可以以通通过过它它与与另另一一种种物物质质起起反反应应，置置换换出出一一定定量量能能被被滴滴定定的的物物质质来来，然然后后用用适适当当的的滴滴定定剂剂进进行行滴滴定定。这这种种滴滴定定方方式式称称为为置置换换滴滴定定法法。例如：。例如：IO3-+5I-+6H+3I23H2OI22Na2S2O3Na2S4O6+2NaINa2S2O3是还原剂，它在酸性介质中与是还原剂，它在酸性介质中与KIO3
42、,KBrO3,K2Cr2O7等强氧化剂作等强氧化剂作用时，除生成用时，除生成S4O62-外，还会生成外，还会生成S、SO42-等其它产物，即等其它产物，即Na2S2O3与这些氧化与这些氧化剂之间剂之间没有确定的化学计量关系没有确定的化学计量关系，因此，因此不能用不能用Na2S2O3直接滴定上述氧化性物质直接滴定上述氧化性物质。实际分析中，是在酸性介质中，将实际分析中，是在酸性介质中，将KIO3等氧化剂与过量的等氧化剂与过量的KI作用产生定量的作用产生定量的I2，再用，再用Na2S2O3滴定析出的滴定析出的I2，从而间接地测定了，从而间接地测定了KIO3等氧化性物质的含量。等氧化性物质的含量。C
43、r2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2OI2+2S2O32-=2I-+S4O62-有有的的待待测测组组分分不不能能与与滴滴定定剂剂直直接接起起反反应应，有有时时可可以以通通过过另另外的化学反应转化后，再以滴定法间接进行测定。外的化学反应转化后，再以滴定法间接进行测定。如欲以氧化还原滴定法测定如欲以氧化还原滴定法测定Ca2+含量，但含量，但Ca2+没有氧化还原没有氧化还原性质，这时可将性质，这时可将Ca2+沉淀为沉淀为CaC2O4，过滤，洗涤后，溶解于，过滤，洗涤后，溶解于H2SO4中，再用中，再用KMnO4标准溶液滴定与标准溶液滴定与Ca2+结合的结合的C2O42-，从而，从
44、而间接测得间接测得Ca2+的含量。的含量。4、间接滴定法间接滴定法2MnO4-+16H+5C2O42-=2Mn2+8H2O+10CO2五、五、标准溶液标准溶液 所谓标准溶液，是一种已知准确浓度的溶液。所谓标准溶液，是一种已知准确浓度的溶液。（一）（一）标准溶液的配制方法标准溶液的配制方法 1、直接法、直接法：准确称取一定量的物质，溶解后，在容量瓶内稀释到准确称取一定量的物质，溶解后，在容量瓶内稀释到一定体积，即可算出该标准溶液的准确浓度。一定体积，即可算出该标准溶液的准确浓度。但是能用直接法配制标准溶液的物质但是能用直接法配制标准溶液的物质必须具备以下三个条件：必须具备以下三个条件：具有足够的
45、纯度，即含量具有足够的纯度，即含量99.9%,而杂质的含量应在滴定分而杂质的含量应在滴定分析所允许的误差限度以下。析所允许的误差限度以下。组成与化学式应完全相符，若含结晶水，如草酸组成与化学式应完全相符，若含结晶水，如草酸H2C2O42H2O等，其结晶水的含量也应与化学式完全相符。等，其结晶水的含量也应与化学式完全相符。性质稳定。性质稳定。2间接法（标定法）间接法（标定法）即即先先粗粗略略地地称称取取一一定定量量的的物物质质，或或量量取取一一定定量量体体积积的的溶溶液液，配配制制成成接接近近所所需需浓浓度度的的溶溶液液，然然后后用用基基准准物物或或另另一一种种物物质质的的标标准准溶溶液液测定其
46、准确浓度。这种测定其准确浓度。这种确定浓度的操作确定浓度的操作，称为，称为标定标定。许多可作为滴定剂的物质，如许多可作为滴定剂的物质，如HCl、NaOH、KMnO4、Na2S2O3等，不能满足上述直接法配制标准溶液的条件，因此须采用间接法等，不能满足上述直接法配制标准溶液的条件，因此须采用间接法配制。配制。例如例如:欲配制欲配制0.1mol/LHCl标准溶液，先用浓标准溶液，先用浓HCl稀释配制成浓稀释配制成浓度大约是度大约是0.1mol/L的稀溶液，然后，称取一定量的基准物质如硼砂的稀溶液，然后，称取一定量的基准物质如硼砂进行标定，或者用已知准确浓度的进行标定，或者用已知准确浓度的NaOH标
47、准溶液进行标定，这样标准溶液进行标定，这样便可便可标定出标定出HCl标准溶液的准确浓度。标准溶液的准确浓度。（2）基准物条件：基准物条件：纯度高，一般用基准试剂或优级纯试剂。纯度高，一般用基准试剂或优级纯试剂。组成与化学式应完全相符。组成与化学式应完全相符。性质稳定。性质稳定。具有较大的摩尔质量具有较大的摩尔质量。3、基准物、基准物（1）定义定义：能用来直接配制或标定标准溶液能用来直接配制或标定标准溶液的物质的物质，称为基准物称为基准物。标准溶液标准溶液基准物基准物干燥条件干燥条件特特点点HClNa2B4O710H2O置置于于NaCl+蔗蔗糖糖的的饱饱和和溶溶液的密闭容器中液的密闭容器中易提纯
48、，不易吸湿，摩尔质量大易提纯，不易吸湿，摩尔质量大Na2CO3270300易得纯品，价廉，易吸湿易得纯品，价廉，易吸湿NaOH邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾110120易提纯，不吸湿，摩尔质量大易提纯，不吸湿，摩尔质量大H2C2O42H2O室温、空气干燥室温、空气干燥价廉，固体稳定，溶液稳定性差价廉，固体稳定，溶液稳定性差EDTA金属锌金属锌室温、干燥器中室温、干燥器中纯度高，稳定纯度高，稳定CaCO3110稳定，摩尔质量大稳定，摩尔质量大KMnO4Na2C2O4105110易提纯，不吸湿，稳定易提纯，不吸湿，稳定Na2S2O3KIO3180纯度高，与纯度高，与I-反应快反应快KBrO3180纯
49、度高，与纯度高，与I-反应较慢反应较慢I2Na2S2O3室温、干燥器中室温、干燥器中纯度高，稳定纯度高，稳定AgNO3NaCl500600易提纯，易吸湿易提纯，易吸湿常用标准溶液的基准物常用标准溶液的基准物（二）（二）标准溶液浓度表示法标准溶液浓度表示法 标准溶液的浓度常用物质的量浓度和滴定度表示。标准溶液的浓度常用物质的量浓度和滴定度表示。1、物质的量浓度、物质的量浓度 物质的量浓度（简称浓度），是指单位体积溶液所含溶质的物物质的量浓度（简称浓度），是指单位体积溶液所含溶质的物质的量（质的量（n）。如）。如B物质的浓度以符号物质的浓度以符号CB表示，即表示，即 (1)式中式中V为溶液的体积。
50、浓度的单位为为溶液的体积。浓度的单位为mol/L。物质的量。物质的量n的单位为摩的单位为摩尔（尔（mol）。）。物质物质B的物质的量的物质的量nB与物质与物质B的质量的质量mB的关系为：的关系为：(2)式中式中MB为物质为物质B的摩尔质量，单位为的摩尔质量，单位为g/mol。根据根据(2)式可以从溶质的质量求出溶质的物质的量，再由（式可以从溶质的质量求出溶质的物质的量，再由（1）式求出溶液）式求出溶液的浓度的浓度。2、滴定度、滴定度“滴定度滴定度”是指与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量克数是指与每毫升标准溶液相当的待测组分的质量克数，用用T待测物待测物/滴定剂滴定剂表示，单位为表示，单位为g