3.3基准物质与标准溶液 课件(共24张PPT)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

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3.3基准物质与标准溶液 课件(共24张PPT)-《分析化学》同步教学(华中科技大学出版社)

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(共24张PPT)
基准物质与标准溶液
CONTENTS
目 录
基准物质
01
标准溶液浓度的表示方法
03
标准溶液
02
01
基准物质
凡是符含上述条件的物质,在分析化学上称为“基准物质”或称“基准试剂”。凡是基准试剂,都可以用直接法配成标准溶液。
3.在空气中要稳定。例如加热干燥时不分解,称量时不吸湿,不吸收空气中的CO2,不被空气氧化等。
4.试剂最好具有较大的摩尔质量。因为摩尔质量越大,称取的量就越多,称量误差就可相应的减少
1.实际组成应与化学式完全符含。若含结晶水时,如硼砂Na2B4O7·10H2O,其结晶水的含量也应与化学式符合。
2.纯度较高(一般要求纯度在99.9%以上),所含杂质应不影响滴定反应的准确度(0.01-0.02%)。
基准物质
常见基准物质:
1.金属单质:铜、锌、锰
2.重铬酸钾
3.邻苯二甲酸氢钾、硼酸
4.氯化钠
5.草酸、草酸钠
6.无水碳酸钠、硼砂
7.碘酸钾
8.硝酸银
9.氧化锌、碳酸钙
02
标准溶液
标准溶液:已知准确浓度的溶液(四位有效数字)
配 制方 法
直接法
间接法
标准溶液
直接配制法
准确称取一定质量的基准物质,溶解于适量水后移入容量瓶,用水稀至刻度,然后根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可算出该标准溶液的准确浓度 。
金属单质:铜、锌、锰
重铬酸钾
邻苯二甲酸氢钾、硼酸
氯化钠
草酸、草酸钠
无水碳酸钠、硼砂
碘酸银
硝酸银
氧化锌、碳酸钙
常见基准物质:
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NaOH:它很容易吸收空气中的CO2和水分
盐酸:易挥发,标称浓度也只是大致浓度
KMnO4、Na2S2O3等均不易提纯,且见光易分解
先配成接近所需浓度的溶液,然后再用基准物质或用另一种物质的标准溶液来测定它的准确浓度。这种利用基准物质(或用已知准确浓度的溶液)来确定标准溶液浓度的操作过程,称为“标定”。
间接配制法(标定法)
常见基准物质:
金属单质:铜、锌、锰
重铬酸钾
领苯二甲酸氢钾、硼酸
氯化钠
草酸、草酸钠
无水碳酸钠、硼砂
碘酸银
硝酸银
氧化锌、碳酸钙
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可标定物质:
原子吸收光谱测定金属含量
硫酸亚铁铵中的Fe2+
NaOH等碱
Ag+
高锰酸钾
HCI等酸
硫代硫酸钠
Cl-
EDTA
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标定溶液浓度的两种方法:
称取一定量的基准物质,溶解后用待标定的溶液滴定,然后根据基准物质的质量及待标定溶液所消耗的体积,即可算出该溶液的准确浓度。大多数标准溶液是通过标定的方法测定其准确浓度的。
(二)
与标准溶液进行比较
准确吸取一定量的待标定溶液,用巳知准确浓度的标准溶液滴定;
或者准确吸取一定量的已知准确浓度的标准溶液,用待标定溶液滴定。
(一)
用基准物质标定
例 如:
注意事项
为了减小测量误差,称取基准物质的量不应太少;滴定时消耗标准溶液的体积也不应太小。
一般要求应平行做3~4次,至少平行做2~3,相对偏差要求不大于0.2%。
配制和标定溶液时用的量器(如滴定管、移液管和容量瓶等),必要时需进行校正。
标定后的标准溶液应妥善保存。
溶液蒸发 —— 摇匀
见光易分解(AgNO3、KMnO4) —— 棕色瓶
强碱溶液 —— 塑料瓶+碱石灰干燥管
性质不稳定的溶液 —— 久置后,重新标定
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例1:配制0.1mol/L的HCl溶液1000ml,并标定。
(1)浓盐酸:36.5%(体积比),ρ=1.19g/cm3
注:因浓盐酸开盖后会挥发,浓度不稳定,所以只能用间接配制法。
计算36.5%浓盐酸的物质的量的浓度C1:
由浓盐酸的浓度,可算出配制0.1mol/L的HCl溶液1000ml需取浓盐酸多少毫升?
C1=n/V=m/MHClV=ρVXHCl/ MHClV
=1000*1.19*36.5%/36.5=11.9(mol/L)
C1V1= C2V 2
V1= C2V 2/ C1=0.1*1000/11.9=8.4(mL)
(2)配制方法
用量筒量取浓盐酸8.4 mL,倒入装有一定蒸馏水的小烧杯中,再倒入大烧杯中加入定量的蒸馏水搅拌均匀(加入的蒸馏水总量:991.6mL),装瓶,贴标签,待标。
(3)标定
用基准物Na2CO3进行标定
Na2CO3 +2HCl=2NaCl+CO2 +H2O
2n(Na2CO3)=n(HCl)
标定溶液的范围控制在20-25ml内
若消耗0.1mol/L的HCl溶液20ml需Na2CO3的质量为m1
若消耗0.1mol/L的HCl溶液25ml需Na2CO3的质量为m2
由于需称量的Na2CO3的质量少,没有达到200mg以上,为减少误差,扩大10倍称量,因此称量范围在1.06-1.30g之间,称为大份称量法。

m1=1/2C(HCl).V(HCl).M(Na2CO3)
=0.5*0.1*20*106/1000=0.106g
m2=1/2C(HCl).V(HCl).M(Na2CO3)
=0.5*0.1*25*106/1000=0.130g
例2:配制0.1mol/L的NaOH溶液1000ml,并标定。
解:因NaOH在空气中会吸潮和空气中的CO2,所以只能用标定法配制
(1)m(NaOH)= CVM=0.1*1*40=4.0g
(2)配制方法:
用托盘天平称取4.0g的NaOH,溶解在1000 mL蒸馏水中,搅拌均匀。装瓶,贴标签,待标。
用KHP为基准物
KHP+NaOH=KNaP+ H2O
M(KHP)=204.2g/mol
m(KHP)=C(NaOH) V(NaOH)M(KHP)
标定溶液的范围控制在20-25ml内:
若消耗0.1mol/L的NaOH溶液20ml需KHP的质量为m1
m1=0.1*20*204.2/1000=0.40g
若消耗0.1mol/L的NaOH溶液25ml需KHP的质量为m2
m2=0.1*25*204.2/1000=0.51g
因此称量范围在0.40-0.51g之间,用减量法称三份于锥形瓶中,用适量水溶解,加指示剂后进行滴定。(小份称量法)
(3)标 定
03
标准溶液浓度的表示方法
cB表示:cB=nB/V
cB单位:mol·m-3 (SI单位) 。
mol·dm-3 或 mol·L-1 (常用单位)
nB=mB/MB;mB= cBVBMB
物质的量浓度
滴定度
例如:每毫升H2SO4标准溶液恰能与0.04000g NaOH反应。
滴定度是指每毫升标准溶液相当被测物质的质量。以符号TB/A表示(g/mL或mg/mL)
B是标准溶液中溶质的分子式
A是被测物质的分子式
滴定度
例:测定铁含量的KMnO4标准溶液,其浓度可表示
T(KMnO4 /Fe ) = 0.005682 g ·mL-1
表示:l mL KMnO4 溶液相当于0.005682 g 铁,
1 mL 的 KMnO4 标准溶液能把 0.005682 g
Fe2+ → Fe3+。
适用于工业生产中批量分析:
m(Fe) = T (KMnO4)/( Fe)·V(KMnO4 )。
例如:用T(H2SO4/NaOH)=0. 04000 g·mL-1的H2SO4标准溶液滴定烧碱溶液,设滴定时用去22.00毫升,则此试样中NaOH的质量为:
固定分析试样的质量,那么滴定度也可直接表示每毫升标准溶液相当于被测组分的质量分数(%)
表示当试样为某一质量时,每消耗1.00 mL H2SO4标准溶液就可以中和试样中2.69%的 NaOH。
例如:
对于工厂等生产单位来讲,由于经常分析同一种样品,所以使用滴定度表示标准溶液的浓度,节省计算步骤,可以迅速得出分析结果,非常方便。
例: 测定时,用去H2SO4标准溶液10.50mL,则该试样中NaOH的含量为:

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