定量分析化學(xué)01緒論課件

1、定量分析化學(xué)01緒論1分析化學(xué)分析化學(xué)Analytical Chemistry定量分析化學(xué)01緒論2 教學(xué)要求與安排教學(xué)要求與安排1.學(xué)時學(xué)時：26學(xué)時課，學(xué)時課，(實驗實驗42學(xué)時，學(xué)時，6次次)。2.教材教材：定量化學(xué)分析簡明教程定量化學(xué)分析簡明教程第二第二版，第二次印刷。版，第二次印刷。3.成績評定成績評定：期末考占：期末考占80%;作業(yè)作業(yè)10%，每周交一次，準備每周交一次，準備2個本；個本； 小結(jié)小結(jié)+小測驗（小測驗（2-3次）次）10%。4.學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法：預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；：預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；課堂討論；答疑（周四下午課堂討論；答疑（周四下午)定量分析化學(xué)01緒論

2、3 教學(xué)參考書教學(xué)參考書見見P379-380所列所列補充補充:1. 分析化學(xué)，分析化學(xué)，RKellner等編，李克安等編，李克安 金欽漢等譯，北京大學(xué)出版社，金欽漢等譯，北京大學(xué)出版社，2001，8 2. 分析化學(xué)（第四版），武漢大學(xué)等，分析化學(xué)（第四版），武漢大學(xué)等，高等教育出版社，高等教育出版社，2000，3 3. 21世紀的分析化學(xué)，汪爾康主編，科世紀的分析化學(xué)，汪爾康主編，科學(xué)出版社，學(xué)出版社，1999 定量分析化學(xué)01緒論44. 分析化學(xué)前沿，高鴻主編，科學(xué)出版社，分析化學(xué)前沿，高鴻主編，科學(xué)出版社， 19915. Chemical equilibrium and analysis，

3、Ramette, Richard W.,Addison-Wesley Pub. Co., 19816. Quantitative chemical analysis （5th ed），），Daniel C. Harris，New York : W.H. Freeman, c1999.參考書存放地點：參考書存放地點：圖書館圖書館E315室室定量分析化學(xué)01緒論5 第一章第一章 分析化學(xué)概論分析化學(xué)概論 定量分析化學(xué)01緒論61.1 分析化學(xué)的任務(wù)與作用分析化學(xué)的任務(wù)與作用分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略，以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間器和策略，以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和

4、時間方面組成和性質(zhì)的一門科學(xué)，和時間方面組成和性質(zhì)的一門科學(xué)，是是表征和量測的科學(xué)表征和量測的科學(xué)。原子量的準確測定、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)原子量的準確測定、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展、生態(tài)環(huán)境的保護、生命過程的展、生態(tài)環(huán)境的保護、生命過程的控制等都離不開分析化學(xué)?？刂频榷茧x不開分析化學(xué)。定量分析化學(xué)01緒論7正如正如19911991年年IUPACIUPAC國際分析科學(xué)會國際分析科學(xué)會議主席議主席E.NIKIE.NIKI教授所說，教授所說，2121世紀世紀是光明還是黑暗取決于人類在是光明還是黑暗取決于人類在能能源與資源科學(xué)、信息科學(xué)、生命源與資源科學(xué)、信息科學(xué)、生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)四大領(lǐng)域科學(xué)與環(huán)境科學(xué)四大領(lǐng)域的

5、進步，的進步，而而取得這些領(lǐng)域進步的關(guān)鍵問題取得這些領(lǐng)域進步的關(guān)鍵問題的解決主要依賴于分析科學(xué)。的解決主要依賴于分析科學(xué)。定量分析化學(xué)01緒論8 醫(yī)學(xué)與分析化學(xué)醫(yī)學(xué)與分析化學(xué)1) 肉毒桿菌毒素肉毒桿菌毒素：迄今最毒的致死毒素：迄今最毒的致死毒素,據(jù)推算據(jù)推算,成人致成人致死量僅需一億分之七克死量僅需一億分之七克(70ng),有有7種不同免疫型體種不同免疫型體.2) 硒與白內(nèi)障硒與白內(nèi)障:營養(yǎng)需要范圍為營養(yǎng)需要范圍為110-7 210-6;達到達到310-6 110-5將引起慢性中毒將引起慢性中毒;超過超過110-5會引起會引起急性中毒急性中毒,以致突然死亡以致突然死亡. 人視網(wǎng)膜含硒量人視網(wǎng)膜

6、含硒量7 g正常。正常。 動物肝臟、海味、大蒜、蘑菇等含硒豐富。動物肝臟、海味、大蒜、蘑菇等含硒豐富。3) 碘鹽碘鹽:黑龍江省集賢村黑龍江省集賢村,1000多人多人.約約200個傻子個傻子,引用水、引用水、土壤嚴重缺碘所致。土壤嚴重缺碘所致。4)拿破侖死因拿破侖死因：頭發(fā)分析：頭發(fā)分析(中子活化、熒光中子活化、熒光)，As、Pb含量含量特高，中毒而死。侍者所為。特高，中毒而死。侍者所為。定量分析化學(xué)01緒論9現(xiàn)代分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢及特點現(xiàn)代分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展趨勢及特點1）提高靈敏度提高靈敏度解決解決復(fù)雜體系復(fù)雜體系的分離問題及提高分析方法的的分離問題及提高分析方法的選擇性選擇性3）擴展時空）擴

7、展時空多維信息多維信息4）微型化微型化及微環(huán)境的表征與測定及微環(huán)境的表征與測定5）形態(tài)、狀態(tài)分析及表征）形態(tài)、狀態(tài)分析及表征6）生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定7）非破壞性檢測及）非破壞性檢測及遙控遙控8）自動化與智能化自動化與智能化定量分析化學(xué)01緒論10Analytical Chemistry Chemistry Biochemistry Inor.Chem. Organic Chem. Physical Chem. PhysicsAstrophysics Astronomy BiophysicsEngineering Civil Chemical

8、ElectricalMechanical Medicine Clin. Chem.Medicinal Chem. Pharmacy Toxicology Materials Science Metallurgy Polymers Solid State Social Sciences ArcheologyAnthropology ForensicsBiologyBotanyGeneticsMolecular Biology MicrobiologyZoologyGeologyGeophysicsGeochemistryPaleontologyPaleobiologyEnvironmentalS

9、ciencesEcologyMeteorologyOceanographyAgricultureAgronomyAnimal ScienceCrop ScienceFood ScienceHorticultureSoil Science分析化學(xué)分析化學(xué)與化學(xué)的與化學(xué)的其他分支其他分支及其他科及其他科學(xué)的關(guān)系學(xué)的關(guān)系引自美引自美Douglas A. Skoog等著等著 Analytical Chemistry 2000,7th ed.定量分析化學(xué)01緒論11生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的是生命體內(nèi)的化學(xué)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)研究的是生命體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)(基因工程、克隆技術(shù)、生物芯片基因工程、克隆技術(shù)、生物芯片-

10、) 。需要學(xué)習(xí)基本理論、方法、實驗技能；培需要學(xué)習(xí)基本理論、方法、實驗技能；培養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、科學(xué)態(tài)度；建立養(yǎng)嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L、科學(xué)態(tài)度；建立準確的量的概念；訓(xùn)練科學(xué)研究素質(zhì)。準確的量的概念；訓(xùn)練科學(xué)研究素質(zhì)。定量分析化學(xué)01緒論12 1.2 定量分析過程定量分析過程取樣取樣 處理處理 消除干擾消除干擾 測定測定 計算計算均勻均勻 溶解溶解 掩蔽掩蔽 常量組分常量組分有代表性有代表性 熔融熔融 分離分離 (1%,化學(xué)法化學(xué)法)符合實際符合實際 消解消解 微量組分微量組分妥善保存妥善保存 灰化灰化 (儀器分析法儀器分析法)定量分析化學(xué)01緒論13 1.3 定量分析方法定量分析方法儀器分析法儀器分

11、析法：光化學(xué)：光化學(xué)：紫外紫外-可見可見、紅外、熒光、磷光、激、紅外、熒光、磷光、激光拉曼、核磁共振、原子發(fā)射、原子吸收光拉曼、核磁共振、原子發(fā)射、原子吸收電化學(xué)：電化學(xué)：電位、電導(dǎo)、庫侖、安培、極譜電位、電導(dǎo)、庫侖、安培、極譜色譜法：色譜法：柱、紙、薄層、柱、紙、薄層、GC、HPLC其他：其他：MS、電子能譜、活化分析、免疫分析、電子能譜、活化分析、免疫分析化學(xué)分析法化學(xué)分析法: 重量分析重量分析 滴定分析滴定分析: 酸堿、絡(luò)合、氧化還原、沉淀酸堿、絡(luò)合、氧化還原、沉淀定量分析化學(xué)01緒論14 按試樣量大小分按試樣量大小分方法方法 固體試樣質(zhì)量固體試樣質(zhì)量(mg) 液體試樣體積液體試樣體積(

12、mL)常量常量 100 10半微量半微量 10100 110微量微量 10 1%)、微量組分微量組分(0.01-1%)、痕量組分痕量組分(99.9%; 3. 穩(wěn)定穩(wěn)定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等等） 定量分析化學(xué)01緒論18實驗室常用試劑分類實驗室常用試劑分類級別級別 1級級 2級級 3級級 生化試劑生化試劑中文名中文名 優(yōu)級純優(yōu)級純 分析純分析純 化學(xué)純化學(xué)純英文標志英文標志 GR AR CP BR標簽顏色標簽顏色 綠綠 紅紅 藍藍 咖啡色咖啡色實驗講義實驗講義p7-15 標準試劑、高純試劑、專用試劑標準試劑、高純試劑、專用試劑定量分析化學(xué)01緒論191.4.4 滴定分析中的

13、體積測量滴定分析中的體積測量常用容量分析儀器常用容量分析儀器: 容量瓶容量瓶(量入式量入式)、 移液管移液管(量出式量出式)、 滴定管滴定管(量出式量出式)校準方法校準方法: 1.絕對校準絕對校準 2.相對校準相對校準: 移液管與容量瓶移液管與容量瓶定量分析化學(xué)01緒論201.4.5 滴定分析計算滴定分析計算分析化學(xué)中常用的量和單位分析化學(xué)中常用的量和單位物質(zhì)的量物質(zhì)的量 n (mol、 mmol)摩爾質(zhì)量摩爾質(zhì)量M(gmol-1)物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度c(molL-1)質(zhì)量質(zhì)量m(g、mg)， 體積體積V(L、mL)質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)w(%),質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度 (gmL-1 、mgmL-1)

14、相對分子量相對分子量Mr、相對原子量、相對原子量Ar必須指明必須指明基本單元基本單元定量分析化學(xué)01緒論21A. 標準溶液的配制標準溶液的配制1:稀釋后標定稀釋后標定(NaOH、HCl) n1=n2 c1V1= c2V22: 用基準物質(zhì)直接配制用基準物質(zhì)直接配制(K2Cr2O7) 準確稱量并配成準確體積。準確稱量并配成準確體積。AAAmnM AAAncV 定量分析化學(xué)01緒論22例例1.1 配配0.01000 molL-1 K2Cr2O7標準標準 溶液溶液250.0mL,求求m=?解解 m(K2Cr2O7)=nM=cVM =0.010000.2500294.2=0.7354(g)通常僅需要溶液

15、濃度為通常僅需要溶液濃度為0.01 molL-1左右左右, 做法是做法是:準確稱量準確稱量0.74g(10%) K2Cr2O7基準物質(zhì)基準物質(zhì), 于于容量瓶中定容容量瓶中定容, 再計算出其準確濃度：再計算出其準確濃度：227227227227(K CrO )(K CrO )(K CrO )(K CrO )mcMV 定量分析化學(xué)01緒論23B. 標定及滴定計算標定及滴定計算方法方法1 1：等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則 11AB(A)(B)nnZZAAAAMMZZ11()=( )AA1(A)(A)nZnZ AA1(A)(A)cZcZ ZA和和ZB分別為分別為A物質(zhì)和物質(zhì)和B物質(zhì)在反應(yīng)中物質(zhì)在反應(yīng)中

16、的得失質(zhì)子數(shù)或得失電子數(shù)。的得失質(zhì)子數(shù)或得失電子數(shù)。定量分析化學(xué)01緒論24等物質(zhì)的量規(guī)則舉例等物質(zhì)的量規(guī)則舉例H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH2SO4 的基本單元的基本單元: NaOH 的基本單元的基本單元: NaOH等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則: 241()()2H SONaOHnnMnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O241H SO2MnO4-的基本單元的基本單元: Fe2+的基本單元的基本單元: Fe2+等物質(zhì)的量規(guī)則等物質(zhì)的量規(guī)則:241( MnO )(Fe)5nn 41MnO5 定量分析化學(xué)01緒論25例例1.

17、4 以以K2Cr2O7為基準物質(zhì)為基準物質(zhì),采用析出采用析出I2的方法的方法標定標定0.020molL-1Na2S2O3溶液的濃度溶液的濃度,需稱多少需稱多少克克K2Cr2O7?如何做才能使稱量誤差不大于如何做才能使稱量誤差不大于0.1%?解解: Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3+3I2+7H2O I2+2S2O32-=2I-+S4O62-+6eCr2O72- 2Cr3+16 n( K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)161616m(K2Cr2O7 )= n( K2Cr2O7) M( K2Cr2O7)=c(Na2S2O3) V(Na2S2O3) M(K2Cr2O7)=0.0200.

18、025294.18/6=0.025(g)-2e2S2O32- S4O62-定量分析化學(xué)01緒論26稱大樣稱大樣-減少稱量誤差減少稱量誤差 準確稱取準確稱取0.25g左右左右K2Cr2O7,于小燒杯中溶解于小燒杯中溶解后定量轉(zhuǎn)移到后定量轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中定容容量瓶中定容,用用25mL移移液管移取液管移取3份于錐形瓶中份于錐形瓶中,分別用分別用Na2S2O3滴定滴定. r0.00020.08% 0.1%0.25E 標定標定0.10molL-1NaOH:若用若用H2C2O42H2O,約約0.15g,應(yīng)稱大樣應(yīng)稱大樣;若用若用KHC8H4O4,約約0.5g,稱小樣稱小樣為好為好(?)定量分析化學(xué)01緒論27計算方法二計算方法二: 換算因數(shù)法換算因數(shù)法ABCDabcd(A)(B