1、分析化学与社会分析化学与社会酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定沉淀滴定沉淀滴定氧化复原滴定氧化复原滴定色谱分析法的分类色谱分析法的分类光分析法的分类光分析法的分类其他分析法的分类其他分析法的分类其他分析法其他分析法质谱分析法质谱分析法联用技术联用技术热分析法热分析法核磁共振核磁共振免疫分析免疫分析毛细管电泳毛细管电泳生物芯片生物芯片 第二章第二章 定量分析化学概论定量分析化学概论定量分析过程分析试样均匀、必须具有分析试样均匀、必须具有代表性代表性、符合实际。、符合实际。一定温度下于烘箱内枯燥试样,除去水分。一定温度下于烘箱内枯燥试样,除去水分。用溶解、熔融、消解、灰化法制备试液。用溶解、熔融、消
2、解、灰化法制备试液。别离或掩蔽干扰组分,富集待测组分。别离或掩蔽干扰组分,富集待测组分。选用适当的分析方法确定待测组分含量。选用适当的分析方法确定待测组分含量。常量组分用化学法,微量组分用仪器法常量组分用化学法,微量组分用仪器法处理实验数据,计算与评价实验结果。处理实验数据,计算与评价实验结果。采集试样采集试样试样的预处理试样的预处理试样的分解试样的分解分离与富集分离与富集测定测定数据处理数据处理 :3 3横坐标:偶然误差的值横坐标:偶然误差的值u u纵坐标:误差出现的概率。纵坐标:误差出现的概率。横坐标:偶然误差的值横坐标:偶然误差的值u u纵坐标:误差出现的概率。纵坐标:误差出现的概率。1
3、lim0niindn过失过失 由工作中的过失,粗心、由工作中的过失,粗心、不按操作规程办事等原因造成不按操作规程办事等原因造成的。的。100%ixE%.%.00601006381100010%.%.0601001638000010 (1.63801.6381)g=0.0001 g (0.16370.1638)g=0.0001 g绝对误差相等,绝对误差相等,相对误差并不一定相同。相对误差并不一定相同。xxdiinii1x xn1100%iixxRdxniniiixxndnd1111100%dRdx21(1)-niinxsx100%sRSDx%.%.%.%.%.%.3437525373037503
4、720374537x%11.0%509.004.016.014.011.01nddnii2222221(0.11)(0.14)(0.16)(0.04)(0.09)100%0.13%15 1niidsn%.%.3501003437130 xsCV可疑数字可疑数字:有效数字意义有效数字意义0.001 0.001 0.2%30.2%30.00001 0.00001 0.002%50.002%50.0001 0.0001 0.02%40.02%43.4 104pH=4.34、4.0mL 4.0mL修约规那么修约规那么例如与讨论例如与讨论14.2414.2426.4926.4915.0215.0215.
5、0215.0215.0315.0326.70912.2.乘除法运算乘除法运算可疑数据的取舍可疑数据的取舍电子天平介绍滴定管滴定管:碱式滴定管碱式滴定管 酸式滴定管酸式滴定管腹腹式式吸吸管管刻度吸管刻度吸管容量瓶容量瓶 1.1.定义定义 OHFeCrHFeOCr2332272762146CHHOOCCHHOOC22COOHCHCOOHCH22AgClClAg422242CrAgOCr2AgO227223Na S OK Cr O 滴定如:2272223 +KI INa S OK Cr O 2244C OMnOH2242242CaCaC OH C O2CO VncBBBBmw=100%m4Fe/KM
6、nOT或432/KMnOOFeT即即1mL 的的KMnO4 标准溶液能把标准溶液能把 0.005682 g Fe2+Fe3+00568204Fe/KMnO.T表示:表示:l mL KMnO4 溶液相当于溶液相当于0.005682 g 铁铁例例1.求求 0.1000 molL-1 NaOH 标准溶液对标准溶液对 H2C2O4 的滴定度的滴定度解:解:NaOH 与与 H2C2O4 的反响为:的反响为:H2C2O4+2 NaOH Na2C2O4+2H2OnNaOH=110 30.1000110 4molnH2C2O4=1/2nNaOH=0.510 4molmH2C2O4=nH2C2O4 MH2C2O
7、4=0.510 490.04H C O/NaOH2 2 4T例例2.为了测定为了测定NC浓度,取浓度,取NC溶液溶液20.00L,用用TNCANO30.001169-1的的ANO3对其滴对其滴定,终点时,用去定,终点时,用去ANO323.25L,计算计算NC浓浓度。度。130.01169 23.250.0232520.00 1058.44mol LgNaClNaClNaClCnVNaClNaClNaClmMVNaClNaClAgClTVMV例例3.配制配制TH2SO4NOH0.0200-1的的NOH溶液溶液500.00L,需要枯燥的,需要枯燥的NOH多少克?多少克?TH2SO4NOH0.020
8、0-1mH2SO4=0.0200500=10g24 2NaOHH SOnn242424m=M2Mm10 =2M=240.00=8.15 gM98.09NaOHNaOHNaOHH SONaOHH SONaOHH SOnn解:5 5、浓度、浓度 c c 与滴定度与滴定度 T T 之间关系之间关系由滴定度定义由滴定度定义 TA/B=mA/VB,得:得:aMmbVcAABB10001000ABBAbMcaVm1000ABA/BMcbaT当反响到达计量点时:当反响到达计量点时:例例4:浓度为浓度为0.5000-1的的KMnO4溶液,计算其溶液,计算其对对H2O2的滴定度。酸性溶液的滴定度。酸性溶液 42
9、2224KMnOH OH O/KMnO-1-1152100050.5000mol L34.04g mol210000.04252g mLcMT五、滴定分析结果的计算五、滴定分析结果的计算一被测组分的物质的量一被测组分的物质的量 nA nA与滴定剂与滴定剂 nB nB 的关系的关系BAnbanABnabn2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3nHCl =2 nNa2CO31.直接滴定直接滴定 待测组分待测组分A与滴定剂与滴定剂 B 间的反响为:间的反响为:a A+bB =c C+d D化学计量点时:化学计量点时:a molA 恰好与恰好与b molB作用完全作用完全 nA nB a b假
10、设称取基准物或试样质量假设称取基准物或试样质量(mB)(mB)标定标准溶液标定标准溶液 A A 时时:1 1确定标准溶液浓度确定标准溶液浓度2 2确定称取基准物或试样量范围确定称取基准物或试样量范围 滴定液体积一般为滴定液体积一般为 20 2025mL25mL左右左右,浓度约浓度约 0.1molL-0.1molL-1 1 3 3估计标准溶液消耗体积估计标准溶液消耗体积 VA VABBABA1MmVbanbacBBBAAMmbanbaVc则:则:假设被测物为溶液时:假设被测物为溶液时:BBAAVcbaVc用浓度的用浓度的 NaOH NaOH 标准溶液测定标准溶液测定 H2SO4 H2SO4 溶液
11、浓度:溶液浓度:H2SO4+2NaOH H2SO4+2NaOH Na2SO4+2H2O Na2SO4+2H2ONaOHNaOHSOHSOH4242VcVc214242SOHNaOHNaOHSOHVVcc2ABBAVVcbac 涉及到两个或两个以上反响,从总的反响中找出实际参加反涉及到两个或两个以上反响,从总的反响中找出实际参加反响物质的物质的量之间关系。响物质的物质的量之间关系。例例1:以:以 KBrO3 为基准物标定为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度。溶液的浓度。1BrO3-+6I-+6H+3I2+3H2O+Br-1 1I2+2 S2O3 2-2I-+S4O6 2-23322KBrOO
12、SNann62MnO42H42OC2COOHCOCaCCa242244KMnOaCnn25二被测组分质量分数的计算二被测组分质量分数的计算GGmAAABBAMVcbaGBBBAVcbanbanAAAMGn%GMVcbam100ABBA(通式)三三 计算例如计算例如2 2以以H2C2O42H2OH2C2O42H2O作基准物作基准物:221O2HOCHNaOHNaOHO2HOCHNaOH24222422MVcMn =0.l molL-12510-3L121.6 gmol-1 1/2 0.16 g由上可见,采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量上的相对误差由上可见,采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量
13、上的相对误差例例2 2:测定工业纯碱中测定工业纯碱中Na2CO3的含量时,称取的含量时,称取0.2457g试样,用试样,用0.2071 molL-1的的HCl标准溶液滴定,以甲基橙指示终点,用去标准溶液滴定,以甲基橙指示终点,用去 H Cl标准溶液标准溶液21.45mL。求纯碱中。求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。解解:此滴定反响是:此滴定反响是:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3GMVcGMnGMnGmmNaHHNaHClNaNaNaCONa212132%.829595820g24570molg0106L104521Lmol2071021131例例3 3:有一有一KMn
14、O4标准溶液,浓度为标准溶液,浓度为0.02021 molL-1,求其求其 TFe/KMnO4和和TFe2O3/KMnO4。如果称取试样。如果称取试样0.2718g,溶,溶解后将溶液中的解后将溶液中的Fe3+复原成复原成Fe2+,然后用,然后用KMnO4标准溶液滴定标准溶液滴定,用去用去26.30mL,求试样中求试样中Fe、Fe2O3的质量分数。的质量分数。解:解:5Fe2+MnO4+8H+=5Fe3+Mn2+4H2OnFe=(5/1)n KMnO4 nFe2O3=(5/2)n KMnO41-FeKMnOFe/KMnOmL0.005613g100085550201001510001544.Mc
15、T1-OFeKMnO/KMnOOFemLg 0.0080251000159.702010025100025324432.McT54.31%0.2718g26.30mLmLg0056130-1KMnOFe/KMnOFe44.GVTm77.65%0.2718g26.30mLmLg00802501-KMnO/KMnOOFeOFe443232.GVTm1.1.什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些?什么叫滴定分析?它的主要分析方法有哪些?2.2.能用于滴定分析的化学反响必须符合哪些条件?能用于滴定分析的化学反响必须符合哪些条件?3.3.什么是化学计量点?什么是终点?什么是化学计量点?什么是终点?4.4
16、.以下物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间以下物质中哪些可以用直接法配制标准溶液?哪些只能用间接法配制?接法配制?H2SO4,KOH,KMnO4,K2Cr2O7,KIO3,H2SO4,KOH,KMnO4,K2Cr2O7,KIO3,Na2S2O35H2ONa2S2O35H2O5.5.表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点?表示标准溶液浓度的方法有几种?各有何优缺点?6.6.基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,如何理解?基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量,如何理解?7.7.假设将假设将H2C2O42H2OH2C2O42H2O基准物长期放在有硅胶的枯燥器中,当基准物长期放在有硅胶
17、的枯燥器中,当用它标定用它标定NaOHNaOH溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?溶液的浓度时,结果是偏低还是偏高?8.8.什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?什么叫滴定度?滴定度与物质的量浓度如何换算?9.9.以邻苯二甲酸氢钾为基准物标定以邻苯二甲酸氢钾为基准物标定NaOHNaOH溶液的浓度,假设终读溶液的浓度,假设终读数时俯视,问标定结果是偏大还是偏小?数时俯视,问标定结果是偏大还是偏小?10.10.基准试剂基准试剂H2C2O42H2OH2C2O42H2O因保存不当而局部风化,用其标定因保存不当而局部风化,用其标定NaOHNaOH溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?为什么?溶液的浓度时
18、,结果是偏高还是偏低?为什么?11.11.基准试剂基准试剂Na2CO3Na2CO3因吸潮带有少量水份,用其标定因吸潮带有少量水份,用其标定HC1HC1溶液的溶液的浓度时,结果是偏高还是偏低?为什么?浓度时,结果是偏高还是偏低?为什么?人有了知识,就会具备各种分析能力,人有了知识,就会具备各种分析能力,明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书,广泛阅读,所以我们要勤恳读书,广泛阅读,古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,通过阅读科技书籍,我们能丰富知识,培养逻辑思维能力;培养逻辑思维能力;通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,通过阅读文学作品,我们能提高文学鉴赏水平,培养文学情趣;培养文学情趣;通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。通过阅读报刊,我们能增长见识,扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操,有许多书籍还能培养我们的道德情操,给我们巨大的精神力量,给我们巨大的精神力量,鼓舞我们前进。鼓舞我们前进。