3.2 滴定分析法的分类(讲义)-《分析化学》同步教学( 化学工业出版社)

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3.2 滴定分析法的分类(讲义)-《分析化学》同步教学( 化学工业出版社)

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滴定分析的分类
学习目标:
1.掌握按反应原理进行分类。
2.掌握按滴定方式进行分类。
3.熟悉直接滴定的条件。
滴定分析法是定量分析中的非常重要的方法之一,具有多种分析方法和滴定方式。
一、主要滴定方法
根据化学反应的类型的不同,滴定分析法主要分为以下四类:
1.酸碱滴定法 是以质子传递反应为基础的滴定分析方法。反应实质可用以下简式表示:
酸碱滴定法可以用标准酸溶液(通常为HCl)滴定碱性物质,也可以用标准碱溶液(通常为NaOH)滴定酸性物质。
2.氧化还原滴定法 是以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。可以滴定还原性物质或氧化性物质,也可以间接滴定本身不具有氧化还原能力的物质。应用较广泛的有高锰酸钾法、碘量法、亚硝酸钠法等。
例如,碘量法和高锰酸钾法的基本反应是:
MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O
3.配位(络合)滴定法 是以配位反应为基础的滴定分析方法。常用的配位剂为氨羧配位剂(EDTA),可以滴定多种金属离子,反应通式表示为:
式中M代表金属离子,Y代表EDTA配位剂。
4.沉淀滴定法 是以沉淀反应为基础的滴定分析方法。这类方法在滴定过程中有沉淀产生,应用较广泛的是银量法:
X-代表Cl-、Br-、I-及SCN-等离子。该方法常用于测定卤化物、硫氰酸盐、银盐等物质的含量。
二、主要滴定方式
(一)直接滴定法
滴定分析法以化学反应为基础,但并不是所有的化学反应都能用于滴定分析,只有具备下列条件的化学反应才能应用:
1.待测物质中不能有杂质干扰滴定反应。注意不是不能有杂质,而是不能有干扰反应的杂质。
例如:酸碱滴定法测定NaOH的量,如果样品中存在KOH则不可以,但是如果存在有NaCl则不影响测定。
2.反应必须迅速完成,对于较慢的反应,需加热或加催化剂等促进反应速度加快。
3.反应必须定量完成,无副反应发生,这样才能保证定量计算的准确。
4.有适当简便的方法确定化学计量点。例如选用合适的指示剂尽量减少滴定误差。
凡能满足上述要求的反应,都可用于直接滴定法。
例如:用HCl滴定NaOH,
用KMnO4直接滴定Fe2+等。
直接滴定是最常用和最基本的滴定方式。不符合上述要求时可采用下述几种方式进行滴定。
(二)返滴定法 用于反应较慢或反应物难溶于水,加入滴定液不能立即定量完成或没有适当指示剂的化学反应。此时可先在待测物质溶液中加入准确过量的滴定液,待反应定量完成后再用另一种滴定液滴定上述剩余的滴定液,这种滴定方法称为返滴定法(也称回滴法或剩余量滴定法)。当我们测碳酸钙或者铝的含量时通常用返滴定法。
(三)置换滴定法 当待测组分不能与滴定液直接反应或不按确定的反应式进行(伴有副反应)时,可以不直接滴定待测物质,而先用适当试剂与待测物质反应,使之定量置换出一种能被直接滴定的物质,然后再用适当的滴定液滴定此生成物,这种滴定方式称为置换滴定法。
例如在使用Na2S2O3滴定液直接滴定K2Cr2O7时,一部分被氧化成SO42-,另一部分则被氧化生成S4O62-,反应无确定的计量关系。但在酸性条件下K2Cr2O7可以氧化KI定量生成I2,此时再用Na2S2O3滴定液滴定生成的I2,其反应如下:
(四)间接滴定法 当被测物质不能与滴定液直接反应时,可将试样通过一定的化学反应后制得新的产物,再用适当的滴定液滴定,这种滴定方式称为间接滴定法。例如用氧化还原滴定法测定试样中Ca2+的含量时,由于钙盐不能直接与KMnO4滴定液反应,但可利用(NH4)2C2O4使Ca2+定量沉淀为CaC2O4,过滤洗涤后用H2SO4溶解,再用KMnO4滴定液滴定与Ca2+结合的C2O42-,从而间接算出Ca2+的含量。其反应式如下:
在滴定分析中由于采用了返滴定、置换滴定、间接滴定等滴定方式,从而扩大了滴定分析法的应用范围。

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