三、滴定分析的計(jì)算方法
。ㄒ)方向方法
滴定分析中的計(jì)算主要包括標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計(jì)算和被測(cè)定物質(zhì)含量的計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度常用物質(zhì)的量濃度表示。物質(zhì)B的濃度即可用下式求得:
cB=nB/Vb (7-1)
或 cBVB=mB/MB(7-2)
在上面式子中,mb 為物質(zhì)B的質(zhì)量(g);MB 為物質(zhì)B的摩爾質(zhì)量(g˙mol-1);VB為物質(zhì)B溶液的體積(L);cB即為物質(zhì)B的量濃度(mol˙L-1)。
對(duì)于任一滴定反應(yīng):
aA+bB=dD+eE
若選取aA和bB作為基本單元,則有如下關(guān)系:
n(aA)=n(bB)(7-3)
上式表示:當(dāng)達(dá)到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí),aA與bB的物質(zhì)的量相等,即等物質(zhì)的量規(guī)則。該規(guī)則是進(jìn)行滴定分析計(jì)算的主要根據(jù)之一,由式(7-1)和式(7-3)得:
c(aA)˙V(A)=c(bB)˙V(B)
在實(shí)際工作中,為方便起見,常將A和B選作基本單元。
故式(7-4)又可寫成:
式(7-2)和(7-5)是滴定分析中兩個(gè)常用的計(jì)算式,下面通過實(shí)例介紹它們的應(yīng)用。
例1 準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O72.4530g,溶解后移入500ml容量瓶中,加水稀釋至刻度。求c(K2Cr2O7)和。
解:K2Cr2O7的摩爾質(zhì)量為294.2g.mol-1
故
則
例2 稱取分析純Na2CO31.2738g,溶于水后稀釋成250mL,取該溶液25.00mL,用HCl溶液進(jìn)行滴定,以甲基橙為指示劑。當(dāng)達(dá)終點(diǎn)時(shí),用去HCl溶液24.80mL,求此溶液的準(zhǔn)確濃度。
解:滴定反應(yīng)為
Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2+H2O
由式(7-5)得
因?yàn)?IMG src="/edu/UploadFiles_9467/200708/20070831112708176.jpg">
所以
在上式中溶液的體積是以升為單位,若體積V指定以毫升為單位,則上式可化為
則
在25.00mL Na2CO3溶液中Na2CO3的質(zhì)量為:
所以
例3 稱取草酸0.1670g溶于適量的水中,用0.1000mol.L-1的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,用去23.46mL,求樣品中H2C2O4.2H2O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
解:滴定反應(yīng)為
則草酸的質(zhì)量百分?jǐn)?shù):