第五章分析化學(xué)概述匯總

1、1四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)第五章第五章 分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述教師：王顯祥教師：王顯祥 2四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)為什么要學(xué)習(xí)分析化學(xué)呢？為什么要學(xué)習(xí)分析化學(xué)呢？1.1.日常生活；日常生活；2.2.國家安全；國家安全；3.3.探索太空；探索太空； 涉及到生活、社會的方方面面涉及到生活、社會的方方面面3四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5.1 分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述5.2 定量分析中的誤差定量分析中的誤差5.4 滴定分析法滴定分析法 5.3 分析數(shù)據(jù)的處理分析數(shù)據(jù)的處理4四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5.1 分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述 5.1.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用5四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)

2、大學(xué)l分析化學(xué)的任務(wù)是確定物質(zhì)的化學(xué)分析化學(xué)的任務(wù)是確定物質(zhì)的化學(xué)組成組成、測量各組成的測量各組成的含量含量以及表征物質(zhì)的以及表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)化學(xué)結(jié)構(gòu)構(gòu)。即分析化學(xué)解決。即分析化學(xué)解決“是什么是什么 (What)”、“有多少有多少(How much)”、“怎么樣怎么樣(How)”等問題，它們分別隸屬于等問題，它們分別隸屬于定性分析定性分析(Qualitative analysis)、定量分析定量分析(Quantitative analysis)和和結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析(Structural analysis)研究的范疇。研究的范疇。l分析化學(xué)主要研究分析化學(xué)主要研究“量量”的問題。在的問題。在化學(xué)

3、化學(xué)學(xué)科學(xué)科本身的發(fā)展上，以及本身的發(fā)展上，以及與化學(xué)有關(guān)與化學(xué)有關(guān)的各的各科學(xué)領(lǐng)域中，分析化學(xué)都起著一定的作用，科學(xué)領(lǐng)域中，分析化學(xué)都起著一定的作用，如材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、生命如材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)、生命科學(xué)、礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、科學(xué)、礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)及其他科學(xué)技術(shù)，凡涉及化學(xué)現(xiàn)象，農(nóng)業(yè)及其他科學(xué)技術(shù)，凡涉及化學(xué)現(xiàn)象，在其研究過程中必用到分析化學(xué)，故有在其研究過程中必用到分析化學(xué)，故有科科學(xué)技術(shù)的學(xué)技術(shù)的“眼睛眼睛”之美譽。之美譽。l分析化學(xué)在分析化學(xué)在國民經(jīng)濟建設(shè)國民經(jīng)濟建設(shè)中，在中，在生活實生活實踐踐中具有實用價值。如：解決人類面臨中具有實用

4、價值。如：解決人類面臨的的“五大危機五大危機”（資源、能源、糧食、（資源、能源、糧食、人口、環(huán)境）問題；當(dāng)代科學(xué)領(lǐng)域的人口、環(huán)境）問題；當(dāng)代科學(xué)領(lǐng)域的四四大理論大理論（天體、地球、生命、人類起源（天體、地球、生命、人類起源和演化）；環(huán)境中的和演化）；環(huán)境中的五大全球性問題五大全球性問題（溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層、水質(zhì)污染、（溫室效應(yīng)、酸雨、臭氧層、水質(zhì)污染、森林減少）；在森林減少）；在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)國防建設(shè)等方面，無一不依賴分析化學(xué)的配合。等方面，無一不依賴分析化學(xué)的配合。l分析化學(xué)是人們用以解剖和認識自分析化學(xué)是人們用以解剖和認識自然的重要手段，分析化學(xué)課不僅傳然的重要手段，分

5、析化學(xué)課不僅傳授有關(guān)的知識，還是一門培養(yǎng)學(xué)生授有關(guān)的知識，還是一門培養(yǎng)學(xué)生運用化學(xué)觀點來運用化學(xué)觀點來分析和處理問題分析和處理問題能能力的課程。力的課程。l分析化學(xué)工作者的能力應(yīng)包括：分析化學(xué)工作者的能力應(yīng)包括：實實驗動手能力驗動手能力、觀察能力、查閱文獻觀察能力、查閱文獻資料的能力、資料的能力、記憶能力記憶能力、思維能力思維能力、想象能力想象能力和和表達表達等七種能力。等七種能力。1.先預(yù)習(xí)，仔細看書，看懂；先預(yù)習(xí)，仔細看書，看懂；2.帶著問題聽課；帶著問題聽課；3.一定要做習(xí)題；一定要做習(xí)題；4.做好實驗；做好實驗；5.有興趣多看科研論文有興趣多看科研論文l劃分依據(jù)不同，種類不同劃分依據(jù)不

6、同，種類不同定性分析定性分析 qualitative定量分析定量分析 quantitative結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 structural無機分析無機分析 inorganic有機分析有機分析 organic化學(xué)分析化學(xué)分析 chemical儀器分析儀器分析 instrumental微量分析微量分析 micro常量分析常量分析 macro半微量分析半微量分析 semi-micro超微量分析超微量分析 ultra-micro 例行分析例行分析 routine仲裁分析仲裁分析 arbitrall定性分析（定性分析（qualitative analysis）：鑒：鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團或化合物定物質(zhì)由哪

7、些元素、原子團或化合物組成組成l定量分析定量分析(quantitative analysis)：測定：測定物質(zhì)中有關(guān)成分的含量物質(zhì)中有關(guān)成分的含量l結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析(structural analysis)：研究：研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)l無機分析無機分析（Inorganic analysis）的對象）的對象是無機物，由于組成無機物的元素種是無機物，由于組成無機物的元素種類較多，因此通常要求鑒定試樣是由類較多，因此通常要求鑒定試樣是由哪些元素、離子、原子團或化合物組哪些元素、離子、原子團或化合物組成，測定各成分的含量成，測定各成分的含量。l有機分析有機分析（Orga

8、nic analysis）的對象）的對象是有機物，組成元素主要是是有機物，組成元素主要是C、H、N、O、S等，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分析的重點是等，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分析的重點是官能團分析和結(jié)構(gòu)分析官能團分析和結(jié)構(gòu)分析。l化學(xué)分析化學(xué)分析（Chemical analysis） ：以：以物質(zhì)的物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，歷史悠久，為基礎(chǔ)，歷史悠久，也稱為也稱為經(jīng)典分析法經(jīng)典分析法，主要是，主要是滴定分析滴定分析（容量分析）法和（容量分析）法和重量分析重量分析法。法。如：用酸堿滴定法測定醋中的如：用酸堿滴定法測定醋中的醋酸醋酸的含的含量，依據(jù)反應(yīng)為：量，依據(jù)反應(yīng)為： NaOH + HAc = NaAc + H2

9、Ol儀器分析儀器分析（Instrumental analysis） 以物質(zhì)的以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)物理和物理化學(xué)性質(zhì)（光、電、（光、電、熱、磁、聲）為基礎(chǔ)，借助于特殊的儀熱、磁、聲）為基礎(chǔ)，借助于特殊的儀器進行分析的方法，這種方法稱為。器進行分析的方法，這種方法稱為。l由此形成各分支學(xué)科（由此形成各分支學(xué)科（光學(xué)光學(xué)分析法分析法、電電化學(xué)分析法、熱分析法、色譜法、質(zhì)譜化學(xué)分析法、熱分析法、色譜法、質(zhì)譜法法)等。等。如：利用有色溶液對光的吸收可進行光如：利用有色溶液對光的吸收可進行光分析，例如，紅色溶液可吸收分析，例如，紅色溶液可吸收490500 nm波長的光，可測自來水中微量波長的光，可測

10、自來水中微量的鐵。的鐵。 Fe3+ + nSCN- = Fe(SCN)163-n (n=16) 方法方法試樣質(zhì)量試樣質(zhì)量試液體積試液體積常量分析常量分析半微量分析半微量分析微量分析微量分析超微量分析超微量分析0.1g0.010.1g0.110mg10mL110mL0.011mL xT 負誤差：負誤差： x xT、絕對誤差和相對誤差都有、絕對誤差和相對誤差都有正和負正和負之分。之分。從上例看出：從上例看出：、被測物質(zhì)、被測物質(zhì)越重越重(或被測物質(zhì)含量或被測物質(zhì)含量越大越大)，Er 越小，準確度高，越可靠越小，準確度高，越可靠。、要求的相對誤差、要求的相對誤差相同相同時時，測量值測量值越大，越大，

11、允許的允許的絕對誤差越大絕對誤差越大35四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.2.2.2 精密度精密度 精密度是指在相同的條件下精密度是指在相同的條件下多次重復(fù)多次重復(fù)(平行平行)測定值之間的吻合程度測定值之間的吻合程度(個別測定個別測定值值與與平均值平均值之間的吻合程度之間的吻合程度)，體現(xiàn)測定，體現(xiàn)測定結(jié)果的結(jié)果的再現(xiàn)性再現(xiàn)性。精密度用精密度用“偏差偏差”表示。偏差越小精密度表示。偏差越小精密度越高，所以越高，所以偏差的大小偏差的大小是衡量是衡量精密度高低精密度高低的尺度的尺度。偏差分為絕對偏差和相對偏差：。偏差分為絕對偏差和相對偏差：36四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)絕對偏差絕對偏差 di = xi

12、- 相對偏差相對偏差 dr = (di / ) 100%平均偏差平均偏差:多次測定值多次測定值偏差偏差的的絕對值絕對值的平均值的平均值121ninidddddnn 計算時應(yīng)取各個偏差的計算時應(yīng)取各個偏差的絕對值絕對值，否則，否則它們之和將等于它們之和將等于0。37四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)相對平均偏差相對平均偏差： 平均偏差平均偏差占占平均值平均值的百分數(shù)。的百分數(shù)。r100%ddx12()()()00nxxxxxxnn38四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 若相同條件下只作了兩次測定若相同條件下只作了兩次測定(重復(fù)一重復(fù)一次次)，則用，則用相差相差和和相對相差相對相差表示精密度。表示精密度。表示為：表示

13、為： 用統(tǒng)計學(xué)方法處理分析數(shù)據(jù)時，常用用統(tǒng)計學(xué)方法處理分析數(shù)據(jù)時，常用標準標準(偏偏)差差(S)來衡量一組測定值的精密度。來衡量一組測定值的精密度。相差相差 = |x1 x2|相對相差相對相差 = (相差相差/ ) 100%39四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)2211()11nniiiixxdSnn( n 20)f = n -1 自由度自由度，表示獨立變化的偏差數(shù)目，表示獨立變化的偏差數(shù)目對對無限次無限次測定，標準偏差用測定，標準偏差用 表示。表示。21niixn()()n 稱為稱為總體平均值總體平均值40四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)n當(dāng)當(dāng) 時，時， ，xS S 稱為稱為樣本樣本的標準偏差的標準偏差; 稱

14、為稱為總體總體的標準偏差的標準偏差;標準偏差越小，精密度越高。標準偏差越小，精密度越高。相對標準偏差相對標準偏差(Sr)： (又稱為變動系數(shù)又稱為變動系數(shù))r100%SSx41四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)標準偏差標準偏差可以更好地將可以更好地將較大的偏差較大的偏差和和測定次數(shù)測定次數(shù)對對精密度精密度的影響反映出來，即的影響反映出來，即用用 S 比用比用 好，好，d如有兩組數(shù)據(jù)：如有兩組數(shù)據(jù)：+0.3，-0.2，-0.4，+0.2，+0.1，+0.4，0.0，-0.3，+0.2，-0.3；0.0，+0.1，-0.7，+0.2，-0.1，-0.2，+0.5，-0.2，+0.3，+0.1；兩組數(shù)據(jù)的兩組

15、數(shù)據(jù)的 為為 = = 0.24 用用 反映不出這兩組數(shù)據(jù)的好壞來。反映不出這兩組數(shù)據(jù)的好壞來。d1d2dd42四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 由此可見，第一組數(shù)據(jù)的精密度較好，由此可見，第一組數(shù)據(jù)的精密度較好，更可靠。更可靠。43四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.2.1.1 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差(可測誤差可測誤差)：在分析過在分析過程中，由某些確定的、經(jīng)常的原因造成。程中，由某些確定的、經(jīng)常的原因造成。特點特點:系統(tǒng)誤差的數(shù)值系統(tǒng)誤差的數(shù)值(大小大小)對分析結(jié)果的影對分析結(jié)果的影響比較響比較固定固定；具有；具有重現(xiàn)性重現(xiàn)性：在相同條件下重：在相同條件下重復(fù)測定時，總是重復(fù)出現(xiàn)；確定系統(tǒng)有誤差，復(fù)測定時，總是

16、重復(fù)出現(xiàn)；確定系統(tǒng)有誤差，系統(tǒng)誤差具有系統(tǒng)誤差具有單向性單向性。 可用一定的方法消除?？捎靡欢ǖ姆椒ㄏ?。 5.2.1 誤差的分類及減小誤差的方法誤差的分類及減小誤差的方法 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 偶然誤差偶然誤差 兩類兩類44四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)產(chǎn)生原因和消除方法：產(chǎn)生原因和消除方法：1、方法誤差、方法誤差(比較嚴重的比較嚴重的)：原因原因：分析方法本身造成的。例：重量分析：分析方法本身造成的。例：重量分析中的沉淀的溶解或吸附雜質(zhì)。在滴定分析中中的沉淀的溶解或吸附雜質(zhì)。在滴定分析中反應(yīng)不完全，副反應(yīng)等。反應(yīng)不完全，副反應(yīng)等。消除方法消除方法：作：作對照試驗對照試驗，用已知組分的標，用已知組分的

17、標準試樣進行多次測定。通過準試樣進行多次測定。通過校正系數(shù)校正系數(shù)校正校正試樣的分析結(jié)果。試樣的分析結(jié)果。45四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)46四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)2、儀器和試劑誤差：、儀器和試劑誤差： 原因原因：儀器不準、試劑不純引起的誤：儀器不準、試劑不純引起的誤差。如：分析天平砝碼重量不準，滴定差。如：分析天平砝碼重量不準，滴定管、移液管刻度不準、試劑管、移液管刻度不準、試劑(包括純水包括純水)純純度較差，度較差，721分光光度計沒有預(yù)熱就工作分光光度計沒有預(yù)熱就工作等。等。(純度：工業(yè)純純度：工業(yè)純化學(xué)純化學(xué)純分析純分析純 Q0.90 時為可疑值，時為可疑值，舍去舍去 n、p Qp、nQ

18、計計 Q0.90 時為保留值，時為保留值，保留保留78四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例例：某溶液濃度經(jīng)：某溶液濃度經(jīng)6次測定，結(jié)果如下：次測定，結(jié)果如下：0.5042，0.5050，0.5051，0.5063，0.5064，0.5086。問哪個是可疑值，是否舍去。問哪個是可疑值，是否舍去。查查表表53 ，n = 6，P = 95%時，時，Q0.95 = 0. 64 Q計計 10%)的測定，一般的測定，一般要求分析結(jié)果有要求分析結(jié)果有4位有效數(shù)字位有效數(shù)字； 對于對于中含量組分中含量組分(1%10%)，一般要求，一般要求3位有效數(shù)字位有效數(shù)字； 對于對于微量組分微量組分(1%以上以上的物質(zhì)。的物質(zhì)。

19、5.4.2 滴定分析法的分類滴定分析法的分類：98四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.4.2.1 滴定分析法的分類滴定分析法的分類根據(jù)標準溶液和被測物質(zhì)反應(yīng)的類型根據(jù)標準溶液和被測物質(zhì)反應(yīng)的類型不同，滴定分析的方法可分為以下不同，滴定分析的方法可分為以下4類：類：、酸堿滴定法：、酸堿滴定法：、沉淀滴定法：、沉淀滴定法：測定測定X-、Ag+等等、配位滴定法：、配位滴定法：測測Ca2+、Mg2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等等、氧化還原滴定法：、氧化還原滴定法：土壤中土壤中K+、Ca2+、Fe、有機質(zhì)等、有機質(zhì)等99四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.4.2.2 滴定分析對滴定反應(yīng)的滴定分析對滴定反應(yīng)的：1

20、、按一定的反應(yīng)反應(yīng)完全：、按一定的反應(yīng)反應(yīng)完全：若要求滴定誤若要求滴定誤差為差為0.1%，則反應(yīng)到達化學(xué)計量點時，則反應(yīng)到達化學(xué)計量點時完成的程度在完成的程度在99.9%以上。以上。2、無副反應(yīng)：、無副反應(yīng)：否則失去定量計算的依據(jù)。否則失去定量計算的依據(jù)。100四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)3、反應(yīng)迅速：、反應(yīng)迅速：加入滴定劑后，反應(yīng)能立刻加入滴定劑后，反應(yīng)能立刻完成。某些速度較慢的滴定反應(yīng)，可通過完成。某些速度較慢的滴定反應(yīng)，可通過加熱、加催化劑來加快反應(yīng)速度。加熱、加催化劑來加快反應(yīng)速度。4、有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點：、有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定終點：能利用指示劑能利用指示劑或儀器分析方法，確定反應(yīng)的理論終點

21、。或儀器分析方法，確定反應(yīng)的理論終點。101四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.4.2.3 滴定分析的方式：滴定分析的方式：(1)、直接滴定法：、直接滴定法：凡是滿足上述凡是滿足上述滴定反應(yīng)滴定反應(yīng)要求的反應(yīng)要求的反應(yīng)，采用直接滴定法進行測定。，采用直接滴定法進行測定。例如：例如：NaOH + HAc = NaAc + H2O102四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)(2)、返滴定法、返滴定法(回滴回滴)：是指部分反應(yīng)不符合上：是指部分反應(yīng)不符合上述的要求，述的要求，反應(yīng)速度較慢反應(yīng)速度較慢或或無合適指示劑無合適指示劑時，用此法。時，用此法。此法在測定物質(zhì)的含量時，此法在測定物質(zhì)的含量時，要用到要用到兩種標準溶

22、液。兩種標準溶液。例如：例如：CaCO3(s) + 2HCl= CaCl2 + H2O + CO2 (過量過量) NaOH + HCl(剩余剩余) = NaCl + H2O 103四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)(3)、置換滴定法：、置換滴定法：沒有定量關(guān)系沒有定量關(guān)系或者或者伴有副反伴有副反應(yīng)發(fā)生應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)，的反應(yīng)，不能采用直接滴定的物質(zhì)不能采用直接滴定的物質(zhì)，用，用此法。此法。例：例：用用Na2S2O3滴定滴定K2Cr2O7，將得到，將得到S4O62-和和SO42- 的混合物，只能用的混合物，只能用碘量法碘量法測定測定K2Cr2O7：Cr2O72- + 6I- + 14H+ = 2Cr3+ 3I

23、2 + 7H2O (過量過量) 2S2O32- (標準溶液標準溶液) + I2 = 2I- + S4O62- 104四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)(4)、間接滴定法：、間接滴定法：被測物質(zhì)被測物質(zhì)不能與標準溶液直不能與標準溶液直接反應(yīng)的物質(zhì)接反應(yīng)的物質(zhì)，通過另外的反應(yīng)間接測定的方，通過另外的反應(yīng)間接測定的方法法.例例 ： KMnO4法測法測 Ca2+ Ca2+ + C2O42- (過量過量) = CaC2O4 過濾、洗滌后溶于過濾、洗滌后溶于H2SO4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 用用標準標準KMnO4溶液溶液滴定滴定 5H2C2O4+2MnO4-+6H+= 2Mn2+

24、10CO2+8H2O105四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.4.3 標準溶液和基準物質(zhì)標準溶液和基準物質(zhì) 5.4.3.1標準溶液濃度的表示標準溶液濃度的表示 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度：cB = nB/V，單位，單位:molL-1滴定度：滴定度：每每mL標準溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)標準溶液相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量的質(zhì)量(g)，用符號，用符號Tx/s表示表示(x是被測物質(zhì)是被測物質(zhì)的化學(xué)式，的化學(xué)式，s表示標準物質(zhì)的化學(xué)式表示標準物質(zhì)的化學(xué)式)。單。單位：位： gmL-1106四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例：例：1.000molL-1 NaOH溶液滴定溶液滴定HCl的滴定的滴定度：度： NaOH + HCl = N

25、aCl + H2O THCl/NaOH = 1.00036.46/1000= 0.03646 gmL-1S與與x應(yīng)該是應(yīng)該是在具體的反在具體的反應(yīng)中相對應(yīng)應(yīng)中相對應(yīng)的的反應(yīng)單元反應(yīng)單元107四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)用用H2SO4滴定滴定NaOH，反應(yīng)為：，反應(yīng)為： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O1/2H2SO4 + NaOH = 1/2 Na2SO4 + H2O108四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)若若c(1/2H2SO4)= 0.1000 molL-1，則：，則： 109四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)若若c(H2SO4)= 0.1000 molL-1，則：，則：在在H2SO4濃

26、度為濃度為0.1000 molL-1時，時，c(1/2H2SO4) 0.2000 molL-1c(1/2H2SO4)2 c(H2SO4)110四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例：例：有一有一KMnO4溶液，已知其濃度為溶液，已知其濃度為0.02010molL-1，求其，求其 。解：解：5Fe2+ + MnO4- + 8H+ = 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O111四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)上節(jié)課內(nèi)容：1.有效數(shù)字：取舍問題，計算問題2.滴定分析：分類，要求，方式3.滴定度的計算112四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 5.4.3.2 標準溶液的配制標準溶液的配制 在滴定分析中，所得的在滴定分析中，所得的分

27、析結(jié)果分析結(jié)果是標準溶是標準溶液的液的濃度濃度和其和其體積體積決定的，如何決定的，如何準確的配制標準確的配制標準溶液準溶液和和標定標準溶液標定標準溶液，關(guān)系到分析結(jié)果的準，關(guān)系到分析結(jié)果的準確。確。 兩種方法：兩種方法： 1、直接法：、直接法：用分析天平準確稱取一定量的用分析天平準確稱取一定量的基基準物質(zhì)準物質(zhì)，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后，溶解后，轉(zhuǎn)移到容量瓶中定容，然后算出該溶液的準確濃度。算出該溶液的準確濃度。 基準物質(zhì)基準物質(zhì): 能用于能用于直接配制直接配制或或標定標定標準溶標準溶液的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)。液的物質(zhì)稱為基準物質(zhì)。113四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)基準物質(zhì)應(yīng)具備以下基準物質(zhì)應(yīng)

28、具備以下條件條件：(1)必須是必須是容易制成純品的物質(zhì)容易制成純品的物質(zhì),純度純度99.9%(2)組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合組成與化學(xué)式應(yīng)完全符合，若含結(jié)晶水，若含結(jié)晶水，其含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。其含量應(yīng)與化學(xué)式相符合。(3)試劑應(yīng)十分穩(wěn)定試劑應(yīng)十分穩(wěn)定，在稱量過程中不吸收在稱量過程中不吸收水及二氧化碳，在放置、烘干過程中不發(fā)水及二氧化碳，在放置、烘干過程中不發(fā)生變化。生變化。(4)具有具有較大的摩爾質(zhì)量較大的摩爾質(zhì)量，減少稱量過程中，減少稱量過程中的相對誤差。的相對誤差。(5)試劑參加反應(yīng)時，應(yīng)按反應(yīng)式試劑參加反應(yīng)時，應(yīng)按反應(yīng)式定量進行定量進行，沒有副反應(yīng)沒有副反應(yīng)。114四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大

29、學(xué)常用的基準物質(zhì)有：常用的基準物質(zhì)有：K2Cr2O7、AgNO3、Na2CO3、Na2B4O710H2O、Cu等。等。2、間接法、間接法：物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮：物質(zhì)本身的濃度不固定，易揮發(fā)，易潮解，發(fā)，易潮解， 易吸濕，易吸收空氣中的易吸濕，易吸收空氣中的CO2或含有其它雜質(zhì)。或含有其它雜質(zhì)。 配制方法：配制方法：粗略粗略稱取一定量的物質(zhì)稱取一定量的物質(zhì)或或量量取一定體積的溶液取一定體積的溶液配制成配制成接近于接近于所需濃度所需濃度的溶液。的溶液。115四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例：例： 配制濃度約為配制濃度約為0.1molL-1的的NaOH溶液和溶液和HCl溶液各溶液各500mL。解：解

30、： m(NaOH) = 0.1 0.5 40 = 2 (g) 臺秤稱取，溶解后稀釋至臺秤稱取，溶解后稀釋至500mL。c(濃濃HCl) V(濃濃HCl) = c(稀稀HCl) V(稀稀HCl) V(濃濃HCl) = 0.1500/12 = 4.2 mL 用小量筒量取，緩緩地加入到用小量筒量取，緩緩地加入到200mL水中，稀釋至水中，稀釋至500mL。116四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)間接法配制的溶液其間接法配制的溶液其準確濃度準確濃度須用須用基準物基準物質(zhì)質(zhì)或或另一標準溶液另一標準溶液來測定。這種確定其濃度的來測定。這種確定其濃度的操作，稱為操作，稱為標定標定。 標定的過程標定的過程：準確稱取準確

31、稱取(分析天平分析天平)一定量的基一定量的基準物質(zhì)準物質(zhì) 溶解溶解 指示劑指示劑 用所需標定用所需標定的溶液滴定到終點的溶液滴定到終點。例：例：標定標定NaOH溶液：準確稱取一定量的溶液：準確稱取一定量的鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)，根據(jù)，根據(jù)NaOH溶液體積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，溶液體積的用量和鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，計算計算NaOH溶液的準確濃度。溶液的準確濃度。117四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)NaOH +KHC8H4 O4 = KNaC8H4 O4 + H2O 1 ： 1 118四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 若稱取鄰苯二甲酸氫鉀若稱取鄰苯二甲酸氫鉀0.4302g，所用

32、，所用NaOH溶液的體積為溶液的體積為23.36mL，代入上式得，代入上式得平行做三次，取平均值作為平行做三次，取平均值作為NaOH的濃度。的濃度。119四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 也可用也可用草酸草酸(H2C2O42H2O)標定標定NaOH溶液，反應(yīng)如下：溶液，反應(yīng)如下：H2C2O4 + 2NaOH = Na2C2O4 + 2H2O 1 ： 2120四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)用硼砂用硼砂(Na2B4O710H2O)標定標定HCl溶液：溶液：Na2B4O7 + 2HCl + 5H2O = 4H3BO3 + 2NaCl 1 ： 2121四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 常用的標準溶液的濃度為：常用的標準溶液

33、的濃度為：0.050.2 molL-1，而以，而以0.1000molL-1的溶液較多。的溶液較多。在微量分析時也采用在微量分析時也采用0.00100molL-1的標準的標準溶液的。溶液的。 分析結(jié)果的準確程度與標準溶液的濃度分析結(jié)果的準確程度與標準溶液的濃度有關(guān)有關(guān)，標準溶液的濃度是否準確與標定有關(guān)標準溶液的濃度是否準確與標定有關(guān)。122四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)一、配制溶液時濃度的計算：一、配制溶液時濃度的計算：1、直接法、直接法:n(基準物質(zhì)基準物質(zhì)) n(溶液溶液)mB / MB = cB VB 5.4.4 滴定分析中的計算：滴定分析中的計算： 兩類：滴定分析的計算包括溶液的配制和兩類：滴

34、定分析的計算包括溶液的配制和標定，以及分析結(jié)果的計算等。標定，以及分析結(jié)果的計算等。123四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)二、分析結(jié)果的計算二、分析結(jié)果的計算 例：例：用用Na2CO3作基準物質(zhì)標定作基準物質(zhì)標定HCl溶液的溶液的濃度，反應(yīng)為濃度，反應(yīng)為 2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3 2 ： 12、間接法：、間接法：(用濃溶液稀釋成標準溶液用濃溶液稀釋成標準溶液) c1V1 = c2V2124四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例：例：NaOH標準溶液測定標準溶液測定H2SO4溶液濃度：溶液濃度： H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O 1 ： 2125四川農(nóng)業(yè)大

35、學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)例例：用：用KMnO4法測定法測定Ca2+, 如下步驟：如下步驟：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2+10CO2+8H2O 5 ： 2 1 ： 1 ： 1126四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)作業(yè)：1,2,3,6,9127四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-1 某標準溶液的濃度，其三次平行測定的某標準溶液的濃度，其三次平行測定的結(jié)果為：結(jié)果為：0.1023molL-1、0.1020molL-1和和0.1024molL-1。如果第四次測定結(jié)果不為。如果第四次測定結(jié)果不為Q檢驗法檢驗法(n4時，時，Q0.90=0.76)所棄去，則最低所棄去，則最低值應(yīng)為：值應(yīng)為： A 0.1017mol

36、L-1； B. 0.1012molL-1； C 0.1008molL-1； D0.1015molL-1； E. 0.1004molL-1。C128四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-2 當(dāng)物質(zhì)的基本單元為下列化學(xué)式，它當(dāng)物質(zhì)的基本單元為下列化學(xué)式，它們分別與鹽酸們分別與鹽酸 (HCl)反應(yīng)的產(chǎn)物如括號內(nèi)反應(yīng)的產(chǎn)物如括號內(nèi)所示，下列何種物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)時的物所示，下列何種物質(zhì)與鹽酸反應(yīng)時的物質(zhì)的量之比為質(zhì)的量之比為12? ANa2CO3 (NaHCO3)；BNa2B4O7 (H3BO3)； CNa3PO4 (Na2HPO4)； DMg(OH)2 (MgOHCl)； B129四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-3

37、用配位滴定法測定試樣中用配位滴定法測定試樣中MgCO3的含的含 量，兩次平行測定值分別為量，兩次平行測定值分別為19.99%和和 20.01%，則其相對相差為：，則其相對相差為： A. 0.1% B. -0.10% C. -0.1% D. 0.10% A5-4 下列分析純試劑可以作基準物質(zhì)的是下列分析純試劑可以作基準物質(zhì)的是A. HCl和和CaCO3 B. K2Cr2O7和鄰苯二甲酸氫鉀和鄰苯二甲酸氫鉀 C. CaCO3和和FeSO47H2O D. 硼砂和硼砂和NaOHB130四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)記錄編號記錄編號 A B C D硼砂質(zhì)量硼砂質(zhì)量 0.9101 0.9102 0.9100 0

38、.9100定容體積定容體積 100 100.0 100.00 100.0初讀數(shù)初讀數(shù) 0.00 17.50 0.14 0.105-5 下述數(shù)據(jù)記錄正確的是下述數(shù)據(jù)記錄正確的是D131四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-6. 甲乙兩人分析同一試劑中的含硫量，每次甲乙兩人分析同一試劑中的含硫量，每次采用試樣采用試樣3.5g，分析結(jié)果報告甲為，分析結(jié)果報告甲為0.042%，乙為乙為0.04199%，則下面敘述正確的是，則下面敘述正確的是 A. 甲的報告精確甲的報告精確 B. 乙的報告精確乙的報告精確 C. 甲的報告較合理甲的報告較合理 D. 乙的報告較合理乙的報告較合理C132四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-6

39、 有一有一NaOH溶液，其濃度為溶液，其濃度為0.5450 molL-1，取該溶液，取該溶液100.0mL，需加水多少，需加水多少毫升才能配制成毫升才能配制成0.5000molL1的溶液？的溶液？解：解：5-7 計算計算0.2015molL-1HCl溶液對溶液對Ca(OH)2和和NaOH的滴定度。的滴定度。2HClCa(OH)2 HClNaOH加水加水109.0100.0=9.0(mL)133四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)134四川農(nóng)業(yè)大學(xué)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)5-8 稱取基準物質(zhì)草酸稱取基準物質(zhì)草酸(H2C2O42H2O)0.5987溶解后，轉(zhuǎn)入溶解后，轉(zhuǎn)入100mL空量瓶中定容，移取空量瓶中定容，移取25.00mL標定標定NaOH