化學(xué)分析培訓(xùn)講義綱要

1、化學(xué)分析培訓(xùn)講義綱要 過程工程研究所 2008-3-25報(bào)告內(nèi)容l 前言前言l 誤差與數(shù)據(jù)處理誤差與數(shù)據(jù)處理 l 實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí) l 化學(xué)試劑知識(shí)與溶液配制化學(xué)試劑知識(shí)與溶液配制 l 滴定分析滴定分析l 重量分析重量分析l 常用光譜分析常用光譜分析前言l 分析化學(xué)的定義及任務(wù)分析化學(xué)的定義及任務(wù)l 分析人員的素質(zhì)要求分析人員的素質(zhì)要求l 分析方法的分類分析方法的分類分析化學(xué)的定義 研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成，結(jié)構(gòu)信息，分析方研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成，結(jié)構(gòu)信息，分析方法及相關(guān)理論的科學(xué)法及相關(guān)理論的科學(xué) 它為科研與生產(chǎn)等提供物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)它為科研與生產(chǎn)等提供物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息等等

2、信息。信息等等信息。分析化學(xué)的任務(wù)l 在科學(xué)研究中起著至關(guān)重要的作用，極大的推動(dòng)在科學(xué)研究中起著至關(guān)重要的作用，極大的推動(dòng)其它學(xué)科的發(fā)展（如隧道掃描顯微鏡和原子力顯微鏡的其它學(xué)科的發(fā)展（如隧道掃描顯微鏡和原子力顯微鏡的應(yīng)用，使人們更深入物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了納米科技應(yīng)用，使人們更深入物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了納米科技的發(fā)展）的發(fā)展）l 直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)建設(shè)，如原材料和產(chǎn)品直接服務(wù)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)建設(shè)，如原材料和產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)、程控檢驗(yàn)等等，都離不開分析。所以說，的質(zhì)量檢驗(yàn)、程控檢驗(yàn)等等，都離不開分析。所以說，分析化學(xué)是工業(yè)生產(chǎn)和科研的眼睛。分析化學(xué)是工業(yè)生產(chǎn)和科研的眼睛。 分析人員的素質(zhì)要

3、求l 嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、負(fù)責(zé)的科學(xué)態(tài)度。l 熟悉有關(guān)儀器的使用和維護(hù)。熟悉有關(guān)儀器的使用和維護(hù)。l 熟練掌握所從事項(xiàng)目的分析方法和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，了解本熟練掌握所從事項(xiàng)目的分析方法和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，了解本領(lǐng)域的檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向。領(lǐng)域的檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)向。l 獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能力，采用新方法進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)新獨(dú)立的數(shù)據(jù)處理能力，采用新方法進(jìn)行檢測(cè)與評(píng)價(jià)新方法的能力。方法的能力。l 不斷學(xué)習(xí)的能力。不斷學(xué)習(xí)的能力。對(duì)于分析工作技術(shù)負(fù)責(zé)人，還應(yīng)有以下素質(zhì)：對(duì)于分析工作技術(shù)負(fù)責(zé)人，還應(yīng)有以下素質(zhì)：熟悉國(guó)家、部門和地方產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)的法律法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，具備編制審定檢測(cè)實(shí)施細(xì)則、審查檢驗(yàn)報(bào)告的

4、能力，對(duì)檢測(cè)工作進(jìn)行質(zhì)量診斷的能力。 分析方法的種類l 按測(cè)定原理分：化學(xué)分析（以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的化學(xué)分析（以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法），儀器分析（以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)反應(yīng)為分析方法），儀器分析（以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法）基礎(chǔ)的分析方法）l 按分析對(duì)象分：無機(jī)分析，有機(jī)分析無機(jī)分析，有機(jī)分析l 按分析任務(wù)分：定性分析，定量分析，結(jié)構(gòu)分析定性分析，定量分析，結(jié)構(gòu)分析l 按試樣用量分：常量分析，半微量分析，微量分析，超常量分析，半微量分析，微量分析，超微量分析微量分析l 按待測(cè)成分含量分：常量分析，微量分析，痕量分析。常量分析，微量分析，痕量分析。誤差與數(shù)據(jù)處理l

5、定量分析中的誤差定量分析中的誤差l 分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理l有效數(shù)字與運(yùn)算規(guī)則有效數(shù)字與運(yùn)算規(guī)則l 線性方程擬合線性方程擬合定量分析中的誤差定量分析中的誤差一、準(zhǔn)確度和精密度1.1.準(zhǔn)確度和精密度準(zhǔn)確度和精密度分析結(jié)果的衡量指標(biāo)。分析結(jié)果的衡量指標(biāo)。 ( ( 1) 1) 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度 準(zhǔn)確度的高低用誤差的大小來衡量；準(zhǔn)確度的高低用誤差的大小來衡量； 誤差一般用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來表示。誤差一般用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來表示。絕對(duì)誤差：絕對(duì)誤差： e=x-e=x- （式中（式中x x為測(cè)量值，為測(cè)量值， 為真值）為真值） 相對(duì)誤差：相

6、對(duì)誤差： 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差e/e/真值真值 * *100%100%一、準(zhǔn)確度和精密度(2) (2) 精密度精密度幾次平衡測(cè)定結(jié)果相互接近程度幾次平衡測(cè)定結(jié)果相互接近程度 精密度的高低用偏差來衡量，精密度的高低用偏差來衡量， 偏差是指?jìng)€(gè)別測(cè)定值與平均值之間的差值。偏差是指?jìng)€(gè)別測(cè)定值與平均值之間的差值。 (3) (3) 兩者的關(guān)系兩者的關(guān)系 精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件；精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件； 精密度高不一定準(zhǔn)確度高；精密度高不一定準(zhǔn)確度高； 兩者的差別主要是由于系統(tǒng)誤差的存在。兩者的差別主要是由于系統(tǒng)誤差的存在。 二、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免二、誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減

7、免1.1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 由于固定的原因所造成的是測(cè)定結(jié)果由于固定的原因所造成的是測(cè)定結(jié)果偏高或偏低。偏高或偏低。 (1) 特點(diǎn)特點(diǎn) a.對(duì)分析結(jié)果的影響比較恒定； b.在同一條件下，重復(fù)測(cè)定， 重復(fù)出現(xiàn)； c.影響準(zhǔn)確度，不影響精密度； d.可以消除。 (2) 產(chǎn)生的原因 a. a.方法誤差方法誤差選擇的方法不夠完善 例： 重量分析中沉淀的溶解損失； 滴定分析中指示劑選擇不當(dāng)。 b.b.儀器誤差儀器誤差儀器本身的缺陷 例： 天平兩臂不等，砝碼未校正； 滴定管，容量瓶未校正。 c.c.試劑誤差試劑誤差所用試劑有雜質(zhì) 例：去離子水不合格； 試劑純度不夠 （含待測(cè)組份或干擾離子）。 d.d.主觀

8、誤差主觀誤差操作人員主觀因素造成 例：對(duì)指示劑顏色辨別偏深或偏淺； 滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)。 2. 偶然誤差 ( ( 1) 1) 特點(diǎn)特點(diǎn) a.不恒定 b.難以校正 c.服從正態(tài)分布(統(tǒng)計(jì)規(guī)律) ( ( 2) 2) 產(chǎn)生的原因產(chǎn)生的原因 a.偶然因素 b.滴定管讀數(shù)三、誤差的減免 1. 1. 系統(tǒng)誤差的減免系統(tǒng)誤差的減免 (1) 方法誤差 采用標(biāo)準(zhǔn)方法,對(duì)比實(shí)驗(yàn) (2) 儀器誤差 校正儀器 (3) 試劑誤差 作空白實(shí)驗(yàn) 2. 2. 偶然誤差的減免偶然誤差的減免 增加平行測(cè)定的次數(shù)分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理一、一、 平均偏差平均偏差 平均偏差又稱算術(shù)平均偏差， 用來表示一組數(shù)據(jù)的精密度。 平均

9、偏差： 特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單； 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：大偏差得不到應(yīng)有反映。nxxd 二、二、 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差 ：（變異系數(shù)變異系數(shù)）cv% = s / x 標(biāo)準(zhǔn)偏差又稱均方根偏差； 標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算分兩種情況：1 1當(dāng)測(cè)定次數(shù)趨于無窮大時(shí)當(dāng)測(cè)定次數(shù)趨于無窮大時(shí) 標(biāo)準(zhǔn)偏差 ： 為無限多次測(cè)定 的平均值（總體平均值）； 即： 當(dāng)消除系統(tǒng)誤差時(shí)，即為真值。 2 2有限測(cè)定次數(shù)有限測(cè)定次數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)偏差 ：nx/21/2nxxs xnlim例題例題用標(biāo)準(zhǔn)偏差比用平均偏差更科學(xué)更準(zhǔn)確。 例: 兩組數(shù)據(jù) (1) x-x： 0.11, -0.73, 0.24, 0.51, -0.14, 0.00, 0.30,

10、 -0.21, n=8 d1=0.28 s1=0.38 (2) x-x：0.18，0.26，-0.25，-0.37， 0.32 ， -0.28， 0.31， -0.27 n=8 d2=0.28 s2=0.29d1=d2,s1s2三、三、 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差m個(gè)n次平行測(cè)定的平均值： 由關(guān)系曲線，當(dāng)n 大于5時(shí)， s s 變化不大，實(shí)際測(cè)定5次即可。 以 x s 的形式表示分析結(jié)果更合理。 mxxxx ,321nssx/ 由統(tǒng)計(jì)學(xué)可得： 由s s n 作圖：例題例題例：水垢中例：水垢中 fe2o3 的百分含量測(cè)定數(shù)據(jù)為的百分含量測(cè)定數(shù)據(jù)為 (測(cè)測(cè) 6次次) ： 79.58%，79.

11、45%，79.47%， 79.50%，79.62%，79.38%x = 79.50% s = 0.09% s= 0.04% 則真值所處的范圍為（無系統(tǒng)誤差）則真值所處的范圍為（無系統(tǒng)誤差） ： 79.50% + 0.04% 數(shù)據(jù)的可信程度多大？如何確定？數(shù)據(jù)的可信程度多大？如何確定？四、置信度與置信區(qū)間四、置信度與置信區(qū)間偶然誤差的正態(tài)分布曲線：置信度與置信區(qū)間置信度與置信區(qū)間s.有限次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差； n.測(cè)定次數(shù)。 對(duì)于有限次測(cè)定，平均值 與總體平均值 關(guān)系為 ：nstx 表1-1 t 值表 ( t. 某一置信度下的幾率系數(shù))假設(shè)我們指出測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性有95的可靠性，這個(gè)95就稱為置信度

12、（p），又稱為置信水平，它是指人們對(duì)測(cè)量結(jié)果判斷的可信程度置信度的確定是有分析工作者根據(jù)對(duì)測(cè)定的準(zhǔn)確度的要求來確定的 置信度與置信區(qū)間置信度與置信區(qū)間1. 置信度不變時(shí)：n 增加， t 變小，置信區(qū)間變??； 2. n不變時(shí)：置信度增加，t 變大，置信區(qū)間變大；真值在置信區(qū)間出現(xiàn)的幾率真值在置信區(qū)間出現(xiàn)的幾率 ；以平均值為中心，真值出現(xiàn)的范圍；以平均值為中心，真值出現(xiàn)的范圍；有效數(shù)字一、 有效數(shù)字 1 1實(shí)驗(yàn)過程中常遇到的實(shí)驗(yàn)過程中常遇到的兩類數(shù)字兩類數(shù)字 （1）數(shù)目：如測(cè)定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分?jǐn)?shù) （2）測(cè)量值或計(jì)算值。數(shù)據(jù)的位數(shù)與測(cè)定準(zhǔn)確度有關(guān)。記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小，而且要正確地反映測(cè)

13、量的精確程度。 結(jié)果 絕對(duì)偏差 相對(duì)偏差 有效數(shù)字位數(shù) 0.51800 0.00001 0.002% 5 0.5180 0.0001 0.02% 4 0.518 0.001 0.2% 3有效數(shù)字：就是實(shí)際能測(cè)到的數(shù)字，最后一位為可疑數(shù)字有效數(shù)字：就是實(shí)際能測(cè)到的數(shù)字，最后一位為可疑數(shù)字2數(shù)據(jù)中零的作用數(shù)字零在數(shù)據(jù)中具有雙重作用雙重作用： （1）作普通數(shù)字用，如 0.5180 4位有效數(shù)字 5.180101 （2）作定位用：如 0.0518 3位有效數(shù)字 5.181023改變單位，不改變有效數(shù)字的位數(shù)如： 24.01ml 24.01103 l 二、運(yùn)算規(guī)則1. 1. 加減運(yùn)算加減運(yùn)算 結(jié)果的位數(shù)

14、取決于絕對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù) 例： 0.0121 絕對(duì)誤差：0.0001 25.64 0.01 1.057 0.001 26.70912. 乘除運(yùn)算時(shí) 有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)。數(shù)。 例：例：(0.0325 (0.0325 5.103 5.103 60.0)/ 139.8 = 0.071179184 60.0)/ 139.8 = 0.071179184 0.0325 0.0325 0.0001/0.0325 0.0001/0.0325 100%= 100%=0.3% 0.3% 5.103 5.103 0.001 /5.103 0.

15、001 /5.103 100%= 100%=0.02% 0.02% 60.06 60.06 0.01 /60.06 0.01 /60.06 100%= 100%=0.02%0.02% 139.8 139.8 0.1 /139.8 0.1 /139.8 100% = 100% =0.07%0.07%3. 注意點(diǎn)（1 1） 分?jǐn)?shù)；比例系數(shù)；實(shí)驗(yàn)次數(shù)等不記位數(shù)；分?jǐn)?shù)；比例系數(shù)；實(shí)驗(yàn)次數(shù)等不記位數(shù)；（2 2） 四舍六入五留雙；四舍六入五留雙；（3 3） 注意注意phph計(jì)算計(jì)算,h,h+ +=5.02=5.02 10 -3-3 ； ph = 2.299ph = 2.299； 有效數(shù)字按小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)計(jì)

16、算。有效數(shù)字按小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)計(jì)算。線性擬合一、最小二乘法擬合的統(tǒng)計(jì)學(xué)原理一元線性：一元線性：y=a0 +a1x實(shí)驗(yàn)點(diǎn)：（yi，xi） （i=1，2，3，.，m）實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù) m未知數(shù)個(gè)數(shù)，矛盾方程組，假設(shè)求得： a0 ；a1 代入 yi=a0 +a1xi 得直線方程。實(shí)測(cè)值yi與計(jì)算值 yi之間偏差越小，擬合的越好，偏差平方和最小。miiimiiixaayyyaas12102110,最小二乘法擬合最小二乘法擬合 02;0211011100 imiiimiiixxaayasxaayasmiimiimiimiiiymyxmxxayaxmxyxmyxa1110122111;1;將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入，即可求得

17、a0，a1；imiimimiimiimiiyxxaxaymxmaai1121101110;1二、相關(guān)系數(shù) r2122121ymylxmxlyxmyxllllrmiiyymiixxmiiixyyyxxxyr=1 ；存在線性關(guān)系，無實(shí)驗(yàn)誤差；r=0；毫無線性關(guān)系；編程計(jì)算三、最小二乘線性擬合程序imiimimimiimiimimiixyyyxxyxxyyyyyymyymxmxxmxxxxllzllyllxmiii 1121211121;2;21;1;2;1;實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)數(shù)編程變量：編程變量：線性擬合程序input mfor i=1 to m input x1;y1 x1=x1+x(i): x2=

18、x2+x(i)2: y1=y1+y(i) y2=y2+y(i)2 xy=xy+x(i)*y(i)next ixm=x1/m : ym=y1/mlx=x2-xm*m : ly=y2-ym*m : lz=xy-m*xm*yma1=lz/lx : a0=ym-a1*xm : r=lz/(lx*ly)2任務(wù)：用任務(wù)：用vb編程處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（分光，電位分析）編程處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（分光，電位分析）實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)第一節(jié) 儀器使用、維護(hù)和管理n 玻璃儀器的使用、維護(hù)和管理n 分析天平的使用、維護(hù)和管理n 分光光度計(jì)的使用、維護(hù)和管理n 其它儀器的使用、維護(hù)和管理第二節(jié) 安全知識(shí) 1 1、一般安全操作

19、、一般安全操作l 防止中毒l 防止燃燒和爆炸l 防止腐蝕、化學(xué)灼傷、燙傷和割傷l 其它方面安全操作第二節(jié) 安全知識(shí)2 2、電器設(shè)備使用安全操作、電器設(shè)備使用安全操作3 3、氣體和鋼瓶使用規(guī)則、氣體和鋼瓶使用規(guī)則4 4、貴重器皿使用規(guī)則、貴重器皿使用規(guī)則5 5、防火與滅火、防火與滅火6 6、實(shí)驗(yàn)室三廢處理、實(shí)驗(yàn)室三廢處理7 7、不幸事故的急救與處理、不幸事故的急救與處理 化學(xué)灼傷的藥品急救或治療方法堿類：naoh,koh,nh3,cao,na2co3,k2co3立即用大量水長(zhǎng)時(shí)間沖洗，然后用2%乙酸或2%檸檬酸或4%硼酸沖洗。對(duì)cao灼傷，可用任一種植物油洗滌傷處。堿金屬氧化物，氫氰酸先用高錳酸

20、鈉溶液洗，后用硫化銨溶液洗鉻酸先大量水沖洗，后硫化銨洗酸類：硫酸、鹽酸、硝酸、磷酸、乙酸、蟻酸、草酸，苦味酸用大量水洗，后用2%碳酸氫鈉洗hf冷水洗長(zhǎng)時(shí)間至傷口發(fā)紅，然后50g/l碳酸氫鈉洗后甘油+mgo(2+1)懸浮劑涂抹，消毒紗布包扎zncl2,agno3先水洗，后50g/l碳酸氫鈉洗，涂油膏及磺胺粉。磷創(chuàng)傷面不可暴露于空氣或油類涂抹。10g/l硫酸銅洗凈磷，1+1000高錳酸鉀濕敷，外涂保護(hù)劑，包扎溴用(25%)nh3+松節(jié)油+乙醇(體積1+1+10)混合液處理，不可單純用水洗，以免增加水解?；瘜W(xué)試劑知識(shí)與溶液配制 化學(xué)試劑一般知識(shí) 1 1、化學(xué)試劑分類：、化學(xué)試劑分類：按用途分為：一般

21、試劑、基準(zhǔn)試劑、有機(jī)試劑、顯色劑、指示劑、按用途分為：一般試劑、基準(zhǔn)試劑、有機(jī)試劑、顯色劑、指示劑、色譜試劑、光譜純?cè)噭?、生物試劑和試紙等。色譜試劑、光譜純?cè)噭?、生物試劑和試紙等。?jí)別級(jí)別 名稱名稱 代號(hào)代號(hào) 顏色顏色 用途用途一級(jí)品優(yōu)級(jí)純、保證試劑gr綠色適用精密科研和分析工作二級(jí)品分析純ar紅色一般科研和分析三級(jí)品化學(xué)純cp蘭色用于一般工業(yè)分析四級(jí)品實(shí)驗(yàn)試劑lr棕色實(shí)驗(yàn)輔助試劑，也用于要求較高工業(yè)生產(chǎn)?；鶞?zhǔn)試劑純度相當(dāng)于或高于優(yōu)級(jí)純，可直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液?；鶞?zhǔn)試劑純度相當(dāng)于或高于優(yōu)級(jí)純，可直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液。 2 2、化學(xué)試劑使用、化學(xué)試劑使用3 3、化學(xué)試劑保管、化學(xué)試劑保管濃度

22、表示方法與計(jì)算 1 1、比例濃度：、比例濃度：l 體積比濃度（v+v）：用于液體 v v體積溶質(zhì)與體積溶質(zhì)與v v體積溶劑相混合。如體積溶劑相混合。如: :1+31+3 鹽酸表示：鹽酸表示：1 1體積體積濃鹽酸和濃鹽酸和3 3體積體積蒸蒸餾水的混合物。餾水的混合物。l 質(zhì)量比濃度（w+w）：用于固體 如：鈣指示劑如：鈣指示劑- -氯化鈉指示劑氯化鈉指示劑（1+1001+100）表示：表示：1g1g鈣指示劑和鈣指示劑和100g100g氯化鈉的氯化鈉的混合物。混合物。濃度表示方法與計(jì)算 2 2、百分濃度、百分濃度 ：l 質(zhì)量百分比（w/w%）質(zhì)量百分濃度質(zhì)量百分濃度= =溶質(zhì)質(zhì)量溶質(zhì)質(zhì)量/ /溶液

23、質(zhì)量溶液質(zhì)量100%100% 如：配制如：配制 20%naoh20%naoh溶液，即溶液，即20gnaoh20gnaoh溶于溶于80g80g水。水。l 體積百分比（v/v%） 體積百分比濃度體積百分比濃度= =溶質(zhì)體積溶質(zhì)體積/ /溶液體積溶液體積* *100%100% 如：配制如：配制 95%95%乙醇溶液乙醇溶液100ml100ml。即。即95ml95ml乙醇和乙醇和5ml5ml水混合。水混合。3 3、摩爾濃度、摩爾濃度c c ：?jiǎn)挝皇菃挝皇莔ol/lmol/l。 c=n/v=m/(m*v) ( (式中式中m m為溶質(zhì)的質(zhì)量，為溶質(zhì)的質(zhì)量，g g；m m為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，為溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量，

24、g/molg/mol；v v為溶液體積，為溶液體積，dm3dm3；n n為溶質(zhì)的摩爾數(shù)，為溶質(zhì)的摩爾數(shù)，mol)mol)濃度表示方法與計(jì)算 配制計(jì)算：配制計(jì)算：l 溶質(zhì)為固體：溶質(zhì)為固體： 稱取的溶質(zhì)質(zhì)量為：稱取的溶質(zhì)質(zhì)量為：m=mm=mn=mn=mc cv v 如：配制如：配制 1.0 mol/l1.0 mol/l 的的naohnaoh溶液溶液1000ml1000ml： m=mcv=40.00 g/molm=mcv=40.00 g/mol* *1.0 mol/l 1.0 mol/l * * 1 l=40 g 1 l=40 g 故：稱取故：稱取40 g naoh40 g naoh 溶于水，定容

25、至溶于水，定容至1000ml1000ml。l 溶質(zhì)為液體：溶質(zhì)為液體： 所需溶質(zhì)質(zhì)量：所需溶質(zhì)質(zhì)量：m=mm=mn=mn=mc cv v 所需液體溶質(zhì)的體積為：所需液體溶質(zhì)的體積為：v=m/(x)=mcv/(px)v=m/(x)=mcv/(px) （式中（式中: : 為該液體溶質(zhì)密度，為該液體溶質(zhì)密度，g/mlg/ml；為液體溶質(zhì)的百分含量，；為液體溶質(zhì)的百分含量，% %；其他同前）；其他同前） 如：配制如：配制 1.0 mol/l1.0 mol/l的鹽酸溶液的鹽酸溶液 1000ml1000ml ：( (若濃鹽酸密度若濃鹽酸密度1.185g/ml1.185g/ml,hcl,hcl含量含量37.

26、5%)37.5%) 需濃鹽酸體積：需濃鹽酸體積：v=m/(x)=mcv/(px) =36.5 g/molv=m/(x)=mcv/(px) =36.5 g/mol* *1.0 mol/l1.0 mol/l* *1 l/(1.185 1 l/(1.185 g/mlg/ml* *37.5%)=83 ml37.5%)=83 ml 故：量取故：量取83 ml83 ml 濃鹽酸濃鹽酸 加水稀釋至加水稀釋至1000ml1000ml。濃度表示方法與計(jì)算 l ts：每毫升滴定溶液含有的滴定劑s克數(shù)。1.1.固體溶質(zhì)配制：固體溶質(zhì)配制： 所需溶質(zhì)質(zhì)量：所需溶質(zhì)質(zhì)量：m=ts*v (v (v的單位用的單位用ml)m

27、l) 如：配制如：配制tagno3=0.01000g/mltagno3=0.01000g/ml溶液溶液 500ml500ml： m= tsm= ts* *v=0.01000v=0.01000* *500=5.000 g500=5.000 g 故：準(zhǔn)確稱取故：準(zhǔn)確稱取5.000 g5.000 g agno3 agno3溶于水，定容至溶于水，定容至500ml500ml，搖勻后，放棕色瓶中。，搖勻后，放棕色瓶中。 2. 2. 液體溶質(zhì)配制：液體溶質(zhì)配制： 所需液體溶質(zhì)的體積為：所需液體溶質(zhì)的體積為：v=m/(x)=tsv=m/(x)=ts* *v /(x)v /(x) 如：配制如：配制 thcl=0

28、.01 g/mlthcl=0.01 g/ml的溶液的溶液500ml500ml：( (若濃鹽酸密度若濃鹽酸密度1.19g/ml1.19g/ml,hcl,hcl含量含量38%)38%) v=m/(x)=tsv=m/(x)=ts* *v /(x)=0.01v /(x)=0.01* *500/500/（1.191.19* *38%38%）=11.1 ml=11.1 ml 故：量取濃鹽酸故：量取濃鹽酸11.1 ml11.1 ml, ,用水稀釋至用水稀釋至500ml500ml，搖勻。，搖勻。 4 4、滴定度、滴定度t：第濃度表示方法與計(jì)算 l ta/b：每毫升a滴定劑相當(dāng)于的被測(cè)物質(zhì)b的克數(shù)。 根據(jù)化學(xué)反

29、應(yīng)式計(jì)算：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式計(jì)算：a a+ b b+a a+ b b+=c c+ d d +=c c+ d d + (a,b,c,d (a,b,c,d 為反應(yīng)物或產(chǎn)物系數(shù)為反應(yīng)物或產(chǎn)物系數(shù)) ) 由反應(yīng)式知：由反應(yīng)式知： a a* *mama相當(dāng)于相當(dāng)于 b b* *mb mb （ma ma ，mbmb分別為摩爾質(zhì)量）分別為摩爾質(zhì)量） 1.1.固體溶質(zhì)配制：固體溶質(zhì)配制： 所需溶質(zhì)質(zhì)量：所需溶質(zhì)質(zhì)量： m=ta/bm=ta/b* *a a* *ma/(bma/(b* *mb)vmb)v (v (v的單位用的單位用ml)ml) 如：配制如：配制tk2cr2o7/fe=0.02000gtk2cr2o7

30、/fe=0.02000g fe/ml fe/ml的的k2cr2o7k2cr2o7滴定溶液滴定溶液1000ml1000ml： 反應(yīng)為：反應(yīng)為：k2cr2o7+ 6fe2+14h+=6fe3+2cr3+7h2ok2cr2o7+ 6fe2+14h+=6fe3+2cr3+7h2o a=1,b=6,ma=294.18 g/mol,mb=56 g/mol a=1,b=6,ma=294.18 g/mol,mb=56 g/mol 需需k2cr2o7k2cr2o7：m=ta/bm=ta/b* *a a* *ma/(bma/(b* *mb)v=0.02000mb)v=0.02000* *1 1* *294.18/

31、(6294.18/(6* *56)56)* *1000=17.56g1000=17.56g 故：準(zhǔn)確稱取故：準(zhǔn)確稱取17.56 g17.56 g k2cr2o7 k2cr2o7溶于水，定容至溶于水，定容至1000ml1000ml，搖勻。，搖勻。 2.2.液體溶質(zhì)配制：液體溶質(zhì)配制： 所需液體溶質(zhì)的體積為：所需液體溶質(zhì)的體積為：v=m/(x)= ta/bv=m/(x)= ta/b* *a a* *ma ma * *v /(bmbx)v /(bmbx) 如：配制如：配制thcl/naoh=0.04000 g/mlthcl/naoh=0.04000 g/ml的的hclhcl滴定溶液：滴定溶液： 反應(yīng)

32、：反應(yīng)：hcl+naoh=nacl+h2ohcl+naoh=nacl+h2o 明顯：明顯：a=1,b=1,ma=36.5,mb=40a=1,b=1,ma=36.5,mb=40 需濃鹽酸：需濃鹽酸：v=m/(x)= ta/bv=m/(x)= ta/b* *a a* *ma ma * *v /(bmbx)=v /(bmbx)=38%*1.19*40*11000*36.5*1*0.04000故：準(zhǔn)確量取濃鹽酸故：準(zhǔn)確量取濃鹽酸80.73ml80.73ml稀釋至稀釋至1000ml1000ml，搖勻。，搖勻。=80.73mll tg：被測(cè)物質(zhì)固定稱樣量為g克，每毫升滴定液相當(dāng)于的被測(cè)物質(zhì)的百分含量。 如

33、如t0.5=0.20% cut0.5=0.20% cu的硫代硫酸鈉滴定液，表示固定稱量樣品為的硫代硫酸鈉滴定液，表示固定稱量樣品為0.50000.5000克時(shí)，克時(shí)，1 1 mlml滴定液相當(dāng)于滴定液相當(dāng)于0.20% cu0.20% cu含量。含量。 1. 1. 固體溶質(zhì)固體溶質(zhì) 所需溶質(zhì)質(zhì)量為：所需溶質(zhì)質(zhì)量為：m=gm=g* *tgtg* *a a* *mama* *v/(bv/(b* *mb) (g-mb) (g-固定稱樣質(zhì)量，固定稱樣質(zhì)量，g)g) 2. 2. 液體溶質(zhì)液體溶質(zhì) 所需液體溶質(zhì)的體積為：所需液體溶質(zhì)的體積為：v=m/(x)= gv=m/(x)= g* *tgtg* *a a

34、* *mama* *v/(bv/(b* *mbmb* * *x)x)濃度表示方法與計(jì)算 5 5、質(zhì)量體積濃度：、質(zhì)量體積濃度：m/v,m/v,單位有：?jiǎn)挝挥校篻/l,mg/l,mg/ml.ug/mlg/l,mg/l,mg/ml.ug/ml等等6 6、質(zhì)量摩爾濃度：、質(zhì)量摩爾濃度：溶質(zhì)的物質(zhì)的量除以混合物的質(zhì)量。溶質(zhì)的物質(zhì)的量除以混合物的質(zhì)量。mol/kgmol/kg。滴定分析法2021-11-11 第一節(jié) 滴定分析概述一、概述一、概述1 1、滴定分析法、滴定分析法 原理：將已知濃度的標(biāo)液（滴定劑）從滴定管中仔細(xì)加到待測(cè)液中，原理：將已知濃度的標(biāo)液（滴定劑）從滴定管中仔細(xì)加到待測(cè)液中，直到滴定劑

35、與待測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量反應(yīng)完全。根據(jù)滴定劑消耗體積，直到滴定劑與待測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量反應(yīng)完全。根據(jù)滴定劑消耗體積，由化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式算出待測(cè)物含量。由化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式算出待測(cè)物含量。2 2、對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求：、對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求：l 反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，不發(fā)生副反應(yīng)；反應(yīng)按一定的反應(yīng)式進(jìn)行，不發(fā)生副反應(yīng)；l 反應(yīng)定量進(jìn)行完全。反應(yīng)定量進(jìn)行完全。l 反應(yīng)速度快。當(dāng)反應(yīng)緩慢，可通過加熱和催化劑加速。反應(yīng)速度快。當(dāng)反應(yīng)緩慢，可通過加熱和催化劑加速。l 有簡(jiǎn)便可靠的確定終點(diǎn)方法。有簡(jiǎn)便可靠的確定終點(diǎn)方法。2021-11-11二、滴定分析分類1. 1. 按化學(xué)反應(yīng)類型分類按化學(xué)反應(yīng)類型分類 (1) (1)酸堿

36、滴定法酸堿滴定法: : (2) (2)配位滴定法（絡(luò)合滴定法）配位滴定法（絡(luò)合滴定法）: : (3) (3)沉淀滴定法沉淀滴定法: : (4) (4)氧化還原滴定法：氧化還原滴定法： （具體參看講義）（具體參看講義）2.2.按滴定方式分類按滴定方式分類(1)(1)直接滴定直接滴定: : 例例: : 強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿。(2)(2)間接滴定：例：氧化還原法測(cè)定鈣。間接滴定：例：氧化還原法測(cè)定鈣。(3)(3)返滴定法：例：配位滴定法測(cè)定鋁。返滴定法：例：配位滴定法測(cè)定鋁。(4)(4)置換滴定法：例：置換滴定法：例：aly alfaly alf6 62-2- + y + y4- 4- zny

37、zny2021-11-11三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及濃度的確定1. 1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定。標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度通過基準(zhǔn)物來確定。 基準(zhǔn)物應(yīng)具備的條件：基準(zhǔn)物應(yīng)具備的條件： ( (1)1)必須具有足夠的純度；必須具有足夠的純度； (2)(2)組成與化學(xué)式完全相同；組成與化學(xué)式完全相同； (3)(3)穩(wěn)定；穩(wěn)定； (4)(4)具有較大的摩爾質(zhì)量，（可降低稱量誤差）具有較大的摩爾質(zhì)量，（可降低稱量誤差） 常用的基準(zhǔn)物有：常用的基準(zhǔn)物有：k2cr2o7; nac2o4; h2c2o4.2h2； na2b4o7.10h2o；caco3；nacl；na2co32021

38、-11-112.2.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。直接配制法：直接用容量瓶配制，定容。 可直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的條件：可直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)具備的條件： (1) (1) 必須具備有足夠的純度必須具備有足夠的純度 一般使用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純；一般使用基準(zhǔn)試劑或優(yōu)級(jí)純； (2)(2)物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全相等物質(zhì)的組成應(yīng)與化學(xué)式完全相等 應(yīng)避免：（應(yīng)避免：（1 1）結(jié)晶水丟失；）結(jié)晶水丟失； （2 2）吸濕性物質(zhì)潮解；）吸濕性物質(zhì)潮解； (3)(3)穩(wěn)定穩(wěn)定見光不分解，不氧化見光不分解，不氧化 重鉻酸鉀可直接配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液。重鉻酸鉀可直接配制其標(biāo)準(zhǔn)溶液。2021-11-11間接配制（步驟）：間接配制（步驟）： (1) (1) 配制溶液配制溶液 配制成近似所需濃度的溶液。配制成近似所需濃度的溶液。 (2)(2)標(biāo)定標(biāo)定 用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定。準(zhǔn)溶液來滴定。 (3)(3)確定濃度確定濃度 由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），計(jì)算確定之。計(jì)算確定之。2021-11-11五、滴定分析中的計(jì)算 被測(cè)物與滴定劑之間物質(zhì)的量的關(guān)系：被測(cè)物與滴定劑之間物質(zhì)的量的關(guān)系： 1. 1.直接滴定（涉及一個(gè)反應(yīng)）直接滴定（涉及一個(gè)反應(yīng)） 滴定劑與被測(cè)物之間的反應(yīng)