大一分析化學(xué)上課件

1、期中考試1.單選題（每小題2分共40分）2.填空題（每空2分共20分）3.判斷改錯題（每小題2分共10分）4.計算題（每小題10分共30分）第1頁，共75頁。第一章 緒論1、區(qū)別基準物質(zhì)和非基準物質(zhì)；2、掌握標(biāo)準溶液的配制方法和濃度表示方法；3、掌握滴定分析中的計算。重點分析化學(xué)習(xí)題課第2頁，共75頁。P20:思考題第4題標(biāo)定堿的基質(zhì)物質(zhì)有： KHC8H4O4，H2C2O4.2H2O應(yīng)選擇 KHC8H4O4因為其摩爾質(zhì)量相對較大，稱量時的相對誤差較小。基準物質(zhì)組成與化學(xué)式相同純度高（99.9 %)在空氣中穩(wěn)定摩爾質(zhì)量相對較大滴定反應(yīng)時無副反應(yīng)1. 基準物質(zhì)第3頁，共75頁。用基準物標(biāo)定：2.

2、標(biāo)準溶液濃度的計算P20:思考題第7題偏低。若將未密封H2C2O42H2O基準物質(zhì)長期置于放有干燥劑的干燥器中，會使其失去結(jié)晶水。用它標(biāo)定NaOH溶液的濃度時，消耗NaOH溶液的體積偏高。第4頁，共75頁。3.滴定分析法的計算 依據(jù): 滴定反應(yīng)的化學(xué)計量關(guān)系滴定度TA/B 與 cB 的關(guān)系g / mLT ( Fe/ K2Cr2O7) = 1.00 g / mL 指：每mL K2Cr2O7相當(dāng)于1.00 g 的Fe 。例：第5頁，共75頁。第三章. 誤差及數(shù)據(jù)處理重點、難點：1.各種誤差、偏差的計算;準確度與精密 度的關(guān)系 2.有效數(shù)字的確定及運算規(guī)則 3. 系統(tǒng)誤差與隨機誤差的比較及校正 4.

3、運用t分布計算平均值的置信區(qū)間 5.用Q檢驗法處理異常值 第6頁，共75頁。1. 各種誤差、偏差的計算平均值 絕對誤差相對誤差偏差平均偏差相對平均偏差 標(biāo)準偏差 相對標(biāo)準偏差 （變異系數(shù)）平均值的標(biāo)準偏差 第7頁，共75頁。2. 系統(tǒng)誤差與隨機誤差的判斷項 目系統(tǒng)誤差隨機誤差產(chǎn)生原因固定的因素不定的因素分類方法誤差、儀器與試劑誤差、主觀誤差性質(zhì)重現(xiàn)性、單向性（或周期性）、可測性服從概率統(tǒng)計規(guī)律性、不可測性(可變性)影響準確度精密度消除或減小的方法校正（方法校正，儀器校正，空白試驗，對照試驗）增加測定的次數(shù)第8頁，共75頁。3. 提高分析結(jié)果準確度方法選擇恰當(dāng)分析方法 （靈敏度與準確度）減小測量

4、誤差（誤差要求與取樣量）減小偶然誤差（多次測量，至少3次以上）消除系統(tǒng)誤差1. 精密度高，不一定準確度就高，反之亦然。2. 精密度是保證準確度的前提。 準確度與精密度的關(guān)系第9頁，共75頁。隨機誤差過失誤差，應(yīng)重新測定。隨機誤差系統(tǒng)誤差，應(yīng)做對照實驗.隨機誤差系統(tǒng)誤差，應(yīng)做空白實驗。系統(tǒng)誤差，用其它方法測定殘留的硅,方法校正。系統(tǒng)誤差，應(yīng)儀器校準。隨機誤差P74:思考題第2題第10頁，共75頁。P74:思考題第3題 6.0010-5 3位有效數(shù)字1000 不定位,或4有效數(shù)字pH=5.36 2位有效數(shù)字 pKa=9.26 2位有效數(shù)字 4. 有效數(shù)字的確定及運算規(guī)則 分析化學(xué)中數(shù)據(jù)的保留講的是

5、有效數(shù)字，不是小數(shù)點后數(shù)字的位數(shù)。最后的計算結(jié)果嚴格按照有效數(shù)字的運算法則報出pH、pC、pK、lgK等數(shù)據(jù)的小數(shù)部分代表有效數(shù)字位（一 般保留兩位），整數(shù)部分只說明方次，即定位作用首位數(shù)據(jù)8時，有效數(shù)字可多算一位，以保證準確度（ 該數(shù)據(jù)為運算的依據(jù)時）。加減法：以絕對誤差最大的數(shù)值為準進行修約（即以小數(shù)點 后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準），先修約再加減。乘除法：修約時以相對誤差最大的數(shù)值為準進行修約（即以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準），先修約再乘除。注意：第11頁，共75頁。N : 隨機誤差符合正態(tài)分布（高斯分布） （，） n QX （如 Q90 ）舍棄該數(shù)據(jù), （過失誤差造成） 若Q QX （如 Q9

6、0 ）保留該數(shù)據(jù), （偶然誤差所致） 注：當(dāng)數(shù)據(jù)較少時 舍去一個后，應(yīng)補加一個數(shù)據(jù)。7. 用Q檢驗法處理異常值（1） 數(shù)據(jù)排列 X1 X2 Xn （2） 計算：第16頁，共75頁。+2. 某人測定一溶液的摩爾濃度（molL-1)，獲得以下結(jié)果：0.2038，0.2042，0.2052，0.2039。問: 第三個結(jié)果應(yīng)否棄去？(用Q檢驗法判斷)第17頁，共75頁。答： 第三個結(jié)果不應(yīng)該棄去。 第18頁，共75頁。 8. 檢驗法 兩組數(shù)據(jù)間偶然誤差的檢測,檢驗精密度按照置信度和自由度查表（表）， 比較 F計算和F表計算值：C 若 F計算 t表, 表示有顯著性差異,存在系統(tǒng)誤差,被檢驗方法需要改進

7、t計 t表,表示有顯著性差異2）兩組數(shù)據(jù)的平均值比較（同一試樣） 計算值： 新方法-經(jīng)典方法（標(biāo)準方法）測定的兩組數(shù)據(jù) 兩個分析人員測定的兩組數(shù)據(jù) 兩個實驗室測定的兩組數(shù)據(jù) a 求合并的標(biāo)準偏差：第21頁，共75頁。P76:習(xí)題第14題 某分析人員提出了測定氯的新方法。用此法分析某標(biāo)準樣品（標(biāo)準值為16.62%），四次測定的平均值為16.72%，標(biāo)準差為0.08%。問此結(jié)果與標(biāo)準值相比有無顯著差異（置信度為95%）。已知：n=4，s=0.08% 假設(shè)：=0 =16.62 %t表= t0.05(3) = 3.18 t計算說明測定結(jié)果與標(biāo)準值無顯著差異,新方法可以采用。第22頁，共75頁。+3.

8、用無水NaCO3標(biāo)定0.1M的鹽酸溶液時,一般稱量0.15-0.20g，這個范圍是怎么確定的？常量滴定管精確度為0.01 mL，滴定時耗用體積應(yīng)大于為20mL,則m 0.1060g答：是根據(jù)滴定的相對誤差要小于0.1%來確定的。萬分之一分析天平的精確度為0.0001 g，最少稱樣量為0.2g。當(dāng)稱樣量為0.2g時，0.1M的鹽酸要消耗40mL。如果m 0.2g ，則消耗的鹽酸可能會超過50mL。綜合考慮，稱樣量確定為0.15-0.20g，此時，鹽酸消耗體積30-40mL。但從稱量誤差考慮達不到0.1%的準確度，所以最好改用摩爾質(zhì)量較大的硼砂來標(biāo)定鹽酸。第23頁，共75頁。重點、難點：1.共軛酸

9、堿對的概念,Ka與Kb之間的關(guān)系2.分布系數(shù),平衡濃度的計算3.質(zhì)子平衡方程式的書寫方法4.酸堿溶液的pH計算5.酸堿指示劑6.酸堿滴定法的基本原理及滴定條件的選擇第五章、酸堿滴定法第24頁，共75頁?；疃认禂?shù) ：衡量實際溶液對理想溶液的偏離程度。 較稀弱電解質(zhì)、極稀強電解質(zhì)： 離子間距離大，作用小，認為1 中性分子： 1 高濃度電解質(zhì)溶液：情況復(fù)雜，還沒有較好發(fā)定量公式 稀溶液（ 0.1mol/L ）： 1 可由Debye-Hckel 方程求出：結(jié)語：離子強度越大，活度系數(shù)越小，活度越?。?離子電荷數(shù)越高，活度越小。第25頁，共75頁。1.共軛酸堿對的概念,Ka與Kb之間的關(guān)系共軛酸 共軛堿

10、 + H+ conjugate acid conjugate base proton對共軛酸堿對 HAA-多元酸pKa1pKa2pKa3pKb3pKb2pKb1第26頁，共75頁。P162-3屬于共軛酸堿對的是：d，f注意： 只有相差一個質(zhì)子（H+）的關(guān)系 才能構(gòu)成共軛酸堿對第27頁，共75頁。2.分布系數(shù),平衡濃度的計算一元弱酸：用于計算各型體的平衡濃度第28頁，共75頁。二元弱酸N 元酸第29頁，共75頁。同一物質(zhì)的不同形體的 之和恒為1 如： HA A -1 僅是pH和pKa 的函數(shù)，與酸的分析濃度c無關(guān) 對于給定弱酸， 僅與pH有關(guān)對于給定弱酸， 對pH作圖分布分數(shù)圖分布分數(shù)的一些特征

11、第30頁，共75頁。 思考題P162-6H2CO3的分布分數(shù)圖1.00.00 2 4 6 8 10 12 pHH2CO3HCO3-CO32-H2CO3 HCO3- CO32-6.38pKa110.25pKa2pKa = 3.87pH優(yōu)勢區(qū)域圖第31頁，共75頁。3. 質(zhì)子平衡方程式的書寫方法（1）找出參考水準 。參考水準一般選擇參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移且 大量存在的物質(zhì)。（2）寫出質(zhì)子轉(zhuǎn)移式：得質(zhì)子后的產(chǎn)物寫在等號左邊，失 質(zhì)子產(chǎn)物寫在右邊。（3）根據(jù)得失質(zhì)子的物質(zhì)的量相等的原則，寫出PBE。（4）有強酸堿存在時，注意其在水溶液中的完全電離 第32頁，共75頁。 P163-1.寫出下列物質(zhì)水溶液的質(zhì)子條件

12、： (1 )c1 NH3 + c2 NH4Cl 參考水準: NH3 和 H2OPBE：H+ c2 + NH4 =OH-緩沖溶液，可視為NH3 和 HCl第33頁，共75頁。(2) c1 NaOH + c2 H3BO3參考水準:H3BO3H2OPBE：H+ = OH- c1 + H2BO3- 第34頁，共75頁。(3). 0.010mol/L FeCl3 （考慮Fe3+水解效應(yīng)）參考水準:H2O Fe3+PBE:H+ = OH-+ Fe(OH)2+ 2Fe(OH)2+3Fe(OH)3MBE：CBE：第35頁，共75頁。(4+ )NaNH4HPO4參考水準:NH4 H2OHPO4-PBE：H+ +

13、 H2PO4- + 2H3PO4 =OH- + NH3 + PO43- （5+）NaAc + HAc參考水準:HAc H2O緩沖溶液，可視為HAc+ NaOHPBE：H+ = OH- + Ac- - NaAc第36頁，共75頁。（6+）H2SO4 + HCOOH參考水準:HSO4- HCOOH H2OPBE：H+ - C H2SO4 = SO42- + HCOO- + OH-第37頁，共75頁。4. 酸堿溶液類型和pH計算1) 強酸（強堿）溶液2) 一元弱酸（弱堿）溶液3) 多元弱酸（弱堿）溶液4) 兩性物質(zhì)酸式鹽：HB-弱酸弱堿鹽：NH4Ac5) 混合酸（堿）6) 緩沖溶液第38頁，共75頁

14、。1) 強酸（強堿）溶液P163-2d 510-8 molL-1 HCl, pH=?此時，Kw (即水的酸性)不能忽略簡化式第39頁，共75頁。2) 一元弱酸（弱堿）溶液第40頁，共75頁。3) 多元弱酸（弱堿）溶液第41頁，共75頁。（1）無機酸，一般pK 較大，即Ka2、Kb2均較小，HB CHB，最簡式精確式酸式鹽：HB-簡化：近似式4) 兩性物質(zhì)第42頁，共75頁。4) 兩性物質(zhì) （2）弱酸弱堿鹽：以NH4Ac為例進行討論。PBE：形式同多元酸的酸式鹽Ka1KHAcKa2KNH4+第43頁，共75頁。（1）兩種強酸（2）弱酸與弱酸混合： 例如 Ca1 mol/L HA + Ca2 mo

15、l/L HB5) 混合酸（堿）（3）強酸與弱酸混合： 例如 a mol/L HCl + Ca mol/L HAc第44頁，共75頁。6) 緩沖溶液pKa 1有效緩沖范圍：通常情況下，由共軛酸堿對組成的緩沖溶液可以用最簡式直接計算pH第45頁，共75頁?？偨Y(jié)： 酸堿溶液的pH計算A.一般程序:寫出PBE根據(jù)酸堿平衡關(guān)系,整理出H+計算的精確式根據(jù)相對誤差5%的條件進行適當(dāng)簡化一般用最簡式或近似式B. 實際應(yīng)用計算方法:判斷溶液的類型引用相關(guān)的公式根據(jù)相對誤差5%的條件進行適當(dāng)簡化常用最簡式或近似式計算第46頁，共75頁。5. 酸堿指示劑理論變色范圍：pKa1理論變色點：pKa指示劑顏色pKapT

16、變色范圍酸色過度堿色甲基橙（MO）紅橙黃3.44.03.14.4甲基紅（MR）紅橙黃5.25.24.46.2酚酞（PP）無色粉紅紅9.18.09.6指示劑用量: 宜少不宜多，對單色指示劑影響較大 例：50100mL溶液中23滴PP，pH9變色， 而1015滴PP，pH8變色第47頁，共75頁。準確滴定的判據(jù)分步準確滴定的判據(jù)確定化學(xué)計量點的體系組成計算化學(xué)計量點的pH值計算pH值的突躍范圍(即滴定相對誤差在0.1%內(nèi)所對應(yīng)的pH值區(qū)間)選擇合適的指示劑.6. 酸堿滴定法的基本原理 及滴定條件的選擇實際應(yīng)用的一般步驟：第48頁，共75頁。P162-8 下列溶液以 NaOH溶液或HCl溶液滴定時，

17、在滴定曲線上會出現(xiàn)幾個突躍？準確滴定的判據(jù)分步準確滴定的判據(jù)第49頁，共75頁。H2SO4 + H3PO4H2SO4: Ka11, Ka2=1.010-2H3PO4: Ka1=7.610-3, Ka2=6.310-8, Ka3=4.410-132個突躍: H2SO4SO42-; H3PO4H2PO4-H2PO4-HPO42-第50頁，共75頁。2) HCl + H3BO3H3BO3: Ka=5.810-101個突躍: HClCl-3) HF+ HAcHF: Ka=6.610-4HAc: Ka=1.810-51個突躍: HFF-; HAcAc-第51頁，共75頁。4)NaOH + Na3PO4P

18、O43-: Kb1=2.310-2, Kb2=1.610-7, Kb3=1.310-122個突躍: NaOHH2O; Na3PO4Na2HPO4b)Na2HPO4NaH2PO4第52頁，共75頁。5) Na2CO3 + Na2HPO4CO32-: Kb1=1.810-4, Kb2=2.410-81個突躍: Na2CO3H2CO3; Na2HPO4NaH2PO4 6) Na2HPO4+NaH2PO41個突躍: Na2HPO4NaH2PO4 第53頁，共75頁。強堿滴定弱酸滴定曲線0 1 2pH121086420HA A- A-+OH-突躍9.78.77.74.3HAHClMOMRPP第54頁，共

19、75頁。pH0 100 200 300 400 (T%)10.0 9.45.04.4pKa lgKa 2.12 7.2012.365.085.16H3A+H2A-H2A-+HA2-HA2-+A3-A3-+NaOHsp2sp1NaOH滴定0.1molL-1H3PO4cKa3 10-8cKa1 10-8pHsp2= 9.66百里酚酞至淺藍(10.0)pHsp1= 4.70 MO至黃 (4.4)第55頁，共75頁。P163-3i. 由于ClCH2COONa + HCl = ClCH2COOH + NaCl 所以原溶液可以看成0.050mol/L的ClCH2COOH和0.010mo/LHCl的混合溶液

20、設(shè)有x mol/L的ClCH2COOH發(fā)生離解，則 ClCH2COOH ClCH2COO- + H+ 0.05-xx 0.01+x 所以有= Ka = 1.4 10-3mol/L解得x = 4.4 那么H+ = 0.0144mol/L pH = -log H+ = 1.8410-3mol/L強酸與弱酸混合液第56頁，共75頁。P164-12題：第57頁，共75頁。教材P164-15題：二元弱酸H2B，已知pH=1.92時,H2B=HB-; PH=6.22時，HB- =B2-.計算：H2B的Ka1, Ka2主要以HB-形式存在時的pH？若用0.100mol/L NaOH滴定0.100mol/LH

21、2B,滴定至第一和第二化學(xué)計量點時溶液的pH各為多少?各選用何種指示劑?第58頁，共75頁。解： a, pH=1.92 , H2B=HB- PH=6.22時，HB- =B2-.第59頁，共75頁。主要存在形式HB-是兩性物質(zhì)，屬于酸式鹽，濃度足夠大，采用最簡式 第60頁，共75頁。C. 第一化學(xué)計量點時，生成NaHB,為兩性物質(zhì)第61頁，共75頁。第二化學(xué)計量點時,生成Na2B,為二元弱堿第62頁，共75頁。P164-19題：第63頁，共75頁。第六章. 絡(luò)合滴定法重點、難點：1、掌握絡(luò)合物在溶液中的平衡處理方法及EDTA螯合物的特點2、各種副反應(yīng)的意義及計算3、條件穩(wěn)定常數(shù)的意義及計算4、酸效應(yīng)曲線的意義及應(yīng)用5、絡(luò)合滴定法的基本原理 計量點pM的計算 滴定單一金屬離子的最佳酸度的選擇 多組分體系滴定的適宜酸度范圍的選擇6、常見金屬離子指示劑變色原理及其適宜酸度范圍7、絡(luò)合滴定法的有關(guān)應(yīng)用及計算 第64頁，共75頁。EDTA及其絡(luò)合物EDTA 乙二胺四乙酸ethylenediaminetetraacetic acidHOOCH2CNHCH2COO-CH2COOHNHCH2CH2-OOCH2C+EDTA性質(zhì)酸性配位性質(zhì)溶解度乙二胺ethylenediam