滴定分析的計算(一)

發(fā)布時間：2017-09-01

按照國家標準GB 3100～3103―1993《量和單位》的規(guī)定，分析化學中的量和單位一律采用法定單位。

一、物質(zhì)的量和摩爾

1、物質(zhì)的量

物質(zhì)的量是量的名稱，符號為n，單位是摩[爾]，符號為mol。根據(jù)GB 3102?8～1993規(guī)定，物質(zhì)的量為基本量之一。物質(zhì)的量是從系統(tǒng)中分子或其他基本單元數(shù)N這一角度出發(fā)的，用以反映物質(zhì)共多少的物理量，即：

式中，L為阿伏加德羅(Avogadro)常數(shù)，換句話說，物質(zhì)的量n是以阿伏加德羅常數(shù)為計數(shù)單位，來表示物質(zhì)指定的基本單元多少的一個物理量。

例如：1 mol的氫分子有1個阿伏加德羅常數(shù)個氫分子。

1 mol的水分子有1個阿伏加德羅常數(shù)個H_2O分子。

阿伏加德羅常數(shù)是一個很大的數(shù)，單位為每摩［爾](mol^{-1)，其值隨測量技術(shù)的提高而更趨于準確，GB 3102.8―1993中規(guī)定L=(6.022 136 7±0.000 003 6)×10^{23mol^{-1，一般用6.023×10^{23mol^-1表示。}}}}

2、摩爾

摩爾(m01)是表示一系統(tǒng)的物質(zhì)的量，該系統(tǒng)中所包含的基本單元數(shù)與0.012 kg碳-12的原子數(shù)目相等。l摩爾物質(zhì)含有的基本單元數(shù)為6.023×10^23。

在使用摩爾時，基本單元應(yīng)予指明，可以是原子、分子、離子、電子及其他粒子或是這些粒子的特定組合。

二、摩爾質(zhì)量

1、摩爾質(zhì)量的定義

根據(jù)國家標準GB 3102.8 1993的規(guī)定，摩爾質(zhì)量定義為：質(zhì)量m除以物質(zhì)的量n。符號為M，數(shù)學式為:

M=m／n

摩爾質(zhì)量的單位為kg／mol，在分析化學中常用的單位還有g(shù)／mol和mg／mmol等。

如果摩爾質(zhì)量M_{B的單位是g?mol^{-1，其數(shù)值則等于基本單元B的相對原子質(zhì)量、分子質(zhì)量或特定組合的相對質(zhì)量。}}

摩爾質(zhì)量M是物質(zhì)的量n的一個導出量，故在使用中同樣要指明基本單位。

2、摩爾質(zhì)量、質(zhì)量與物質(zhì)的量的關(guān)系

物質(zhì)的質(zhì)量m、物質(zhì)的量”與摩爾質(zhì)量M，從摩爾質(zhì)量定義出發(fā)三者之間的關(guān)系為：

三、物質(zhì)基本單元的確定

在應(yīng)用物質(zhì)的量及摩爾質(zhì)量等導出量時，均需指明其基本單元。物質(zhì)B的基本單元與參與化學反應(yīng)相聯(lián)系，同一物質(zhì)在不同的化學反應(yīng)中其基本單元是不同的。因此，基本單元的確定在滴定分析中非常重要。例如可以應(yīng)用等物質(zhì)的量的規(guī)則，使兩反應(yīng)物的基本單元數(shù)之比為1：1，從而簡化計算。

在滴定反應(yīng)中，根據(jù)滴定反應(yīng)的不同類型，按習慣先確定各種常作為標準溶液的物質(zhì)的基本單元，然后根據(jù)反應(yīng)的計量關(guān)系，確定其他物質(zhì)的基本單元。

物質(zhì)B基本單元的選擇，就等物質(zhì)的量規(guī)則的要求來說是任意的，只要符合原子守恒、電荷守恒及化學反應(yīng)方程式正確，就可以根據(jù)上述原則選擇和確定物質(zhì)B的基本單元，方法包括：

(1)以包括化學計量數(shù)在內(nèi)的化學反應(yīng)作為基本單元

例如：2NaOH+H_{2SO_{4=Na_{2SO_4+2H₂₀}}}

按上面的化學方程式的計量關(guān)系，NaOH的計量數(shù)為2，基本單元定為2NaOH；H_{2SO_{4的計量數(shù)為1，基本單元定為H_{2SO_{4，由于2NaOH的基本單元數(shù)與H_{2SO_{4的基本單元數(shù)相等，則兩物質(zhì)的物質(zhì)的量相等(即等物質(zhì)的量規(guī)則)，即：}}}}}}

(2)按分析化學習慣選擇基本單元

酸堿滴定反應(yīng)中，一個基本單元提供或接受一個H^{+，即一個酸或堿在反應(yīng)中提供或接受a個H^{+，其基本單元為}}