分析化學(xué)概論 (3)講稿

1、關(guān)于分析化學(xué)概論 (3)第一張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 分析化學(xué)概述分析化學(xué)是研究物質(zhì)化學(xué)組成、含量、結(jié)構(gòu)的分析方法及有關(guān)理論的一門學(xué)科。一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用 三個(gè)主要問題： 體系中存在哪些物質(zhì)？ 體系中物質(zhì)的量是多少？ 這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和存在形態(tài)是什么？定性分析定量分析結(jié)構(gòu)分析 結(jié)論：第二張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月20世紀(jì)以來分析化學(xué)的主要變革時(shí)期19001940194019501970Present特點(diǎn)經(jīng)典分析化學(xué)分析為主近代分析儀器分析為主現(xiàn)代分析實(shí)驗(yàn)與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合理論熱力學(xué)溶液四大平衡熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)物理動(dòng)力學(xué)儀器分析天平光度

2、 極譜電位 色譜自動(dòng)化分析儀 聯(lián)用技術(shù)分析對(duì)象無機(jī)化合物有機(jī)和無機(jī)樣品有機(jī)、無機(jī)、生物及藥物樣品第三張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第四張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月肉毒桿菌毒素：迄今最毒的致死毒素,據(jù)分析推算,成人致死量?jī)H需一億分之七克(70ng),有7種不同免疫型體.硒與白內(nèi)障:營養(yǎng)需要范圍為110-7 210-6;達(dá)到310-6 110-5將引起慢性中毒;超過110-5會(huì)引起急性中毒,以致突然死亡. 人視網(wǎng)膜含硒量7g正常。 動(dòng)物肝臟、海味、大蒜、蘑菇等含硒豐富。拿破侖死因：頭發(fā)分析(中子活化、熒光)，As、Pb含量特高，中毒而死。侍者所為。第五張，PPT共七十六頁

3、，創(chuàng)作于2022年6月最大的興奮劑丑聞源頭來自世界頭號(hào)體育強(qiáng)國美國，特別是繼2003年10月美國反興奮劑機(jī)構(gòu)破譯了巴爾科實(shí)驗(yàn)室老板康特研制的隱蔽型興奮劑THG后，一大批世界級(jí)體育明星相繼從興奮劑的泥潭中浮出水面，讓人觸目驚心。 巴黎田徑世錦賽女子兩枚金牌得主懷特 去年室內(nèi)世錦賽女子1500米冠軍和世界紀(jì)錄保持者雅各布斯 男子百米世界紀(jì)錄創(chuàng)造者蒙哥馬利等多名世界一流選手，均被美國反興奮劑機(jī)構(gòu)以直接和間接證據(jù)處以禁賽。第六張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 基因組計(jì)劃、蛋白組計(jì)劃等的實(shí)現(xiàn) 納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 人類在分子水平上認(rèn)識(shí)世界 生態(tài)環(huán)境保護(hù)檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)污染源 早期診斷疾病保證人類健康

4、 興奮劑的檢測(cè) 原子量的準(zhǔn)確測(cè)定 生命過程的控制 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展分析化學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)和納米科技發(fā)展的關(guān)鍵 第七張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月“十五”國家重大科技專項(xiàng)“食品安全關(guān)鍵技術(shù)”課題01：食品安全檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范研究；課題02：農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)課題03：獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)課題04：重要有機(jī)污染物的痕量與超痕量檢測(cè)技術(shù)課題05：生物毒素和中毒控制常見毒物檢測(cè)技術(shù)課題06：食品添加劑、飼料添加劑和違禁化學(xué)品檢測(cè)技術(shù)課題07：食品中主要人獸共患疾病及植物疫疾病病原體檢測(cè)技術(shù)課題08：全國食品污染監(jiān)控體系研究課題09：食源性疾病的pulsenet建立與檢測(cè)技術(shù)課題10

5、：進(jìn)出口食品安全監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)研究第八張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月1.由分析對(duì)象來看 有機(jī)物分析無機(jī)物分析生物活性物質(zhì)2.由分析對(duì)象的數(shù)量級(jí)來看3.由分析自動(dòng)化程度來看常量微量痕量分子水平手工操作儀器自動(dòng)全自動(dòng)智能化儀器二、分析化學(xué)的分類第九張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 根據(jù)分析對(duì)象的含量劃分： 痕量分析 常量分析 半微量分析 微量分析分析方法名稱常量分析半微量分析微量分析痕量分析按含量分 1%0.01-1% 0.10.1 0.010.01 0.0001 1010 10.011 Q表, 可疑值應(yīng)舍去, 反之則應(yīng)保留。測(cè)量次數(shù)n345678910Q0.900.940.

6、760.640.560.510.470.440.41Q0.950.970.840.730.640.590.540.510.49第四十五張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例4：某土壤含鋅質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定結(jié)果如下: 6.96310-5、7.12110-5、7.08710-5、7.13810-5、7.12310-5、7.119 10-5、7.20710-5。其中6.96310-5 應(yīng)否舍去(P = 0.95) 解：查表: n = 7, P = 0.95時(shí),Q表 = 0.59, Q計(jì)算 F表值, 說明存在顯著性差異；若相反，說明不存在顯著性差異。例6：某分析9次結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.060，再用另一

7、不同的分析方法分析7次，得標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.035。問這兩種方法的精密度是否存在顯著性差異(置信度為95%)？ 解：n1= 9，S1 = 0.060； n2 = 7，S2 = 0.035查表得：F= 4.15。F計(jì)算 99.9%) 性質(zhì)穩(wěn)定 組成與化學(xué)式完全符合 有較大的摩爾質(zhì)量 標(biāo)準(zhǔn)溶液：已知濃度的溶液，用于滴定 待測(cè)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制： 直接配制法 間接配制法第五十八張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng) 用范 圍基 準(zhǔn) 物 質(zhì)干 燥 條 件標(biāo) 定對(duì) 象名 稱化 學(xué) 式酸堿滴定無水碳酸鈉硼砂鄰苯二甲酸氫鉀二水合草酸Na2CO3Na2B4O710H2OKHC8H4O4H2C2O42H2O2

8、70 300置于盛有NaCl,蔗糖飽和溶液的密閉器皿110 120室溫空氣干燥酸酸堿堿沉淀滴定氯化鈉NaCl500 600硝酸銀配位滴定鋅氧化鋅碳酸鈣ZnZnOCaCO3室溫干燥器中保存900 1000110EDTAEDTAEDTA氧化還原滴定草酸鈉重鉻酸鉀溴酸鉀Na2C2O4K2Cr2O7KBrO3130140 150130氧化劑還原劑還原劑常用的基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用范圍第五十九張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 直接配制法直接用容量瓶配制，定容?！究芍苯优渲茦?biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)應(yīng)是基準(zhǔn)物質(zhì)】 準(zhǔn)確稱取一定基準(zhǔn)物質(zhì)，溶解后配制成一定體積的溶液，根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量和體積計(jì)算出此溶液的準(zhǔn)確濃度

9、。 也可準(zhǔn)確量取一定體積的已知濃度的溶液，稀釋成一定體積的溶液，計(jì)算出稀釋后溶液的準(zhǔn)確濃度。第六十張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月 間接配制法先配制成與所需濃度相近的溶液； 然后用基準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)定，求出 其準(zhǔn)確濃度。 配制溶液 配制成近似所需濃度的溶液。 標(biāo)定 用基準(zhǔn)物或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來滴定。 確定濃度 由基準(zhǔn)物質(zhì)量（或體積、濃度），計(jì)算確定之。例： NaOH溶液、鹽酸溶液等的配制第六十一張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月被測(cè)物質(zhì)的濃度c(A)：被測(cè)物質(zhì)的量n(A)與滴定劑的量n(B)的關(guān)系：被測(cè)物質(zhì)的質(zhì)量m(A)：被測(cè)物質(zhì)的含量w(A)：第六十二張，PPT共七十六

10、頁，創(chuàng)作于2022年6月例8：稱取基準(zhǔn)物質(zhì)H2C2O4.2H2O (126.07g/mol) 0.1258g用NaOH溶液滴定到終點(diǎn)，消耗19.85毫升，求NaOH的濃度。解：H2C2O4 + 2NaOH = NaC2O4 + 2H2O n(H2C2O4 ) : n(NaOH) = 1 : 2 n(NaOH) = 2 n (H2C2O4) (cV) NaOH = 2 m(H2C2O4) / M(H2C2O4) c NaOH = 2 0.1258 / 126.070.01985 = 0.1005 mol/L四、滴定分析計(jì)算第六十三張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例9：粗銨鹽2.000克

11、加入過量氫氧化鈉溶液中，加熱蒸發(fā)出的氨吸收在50.00毫升，濃度為0.5000mol/L標(biāo)準(zhǔn)鹽酸中，過量的酸用濃度為0.4500mol/L的標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液回滴定到終點(diǎn)，用去NaOH體積為2.31ml，計(jì)算樣品中NH3的百分含量。解：HCl NH3 HClNaOH nNH3 = nHCl - nNaOH nNH3 = (50.000.5000 - 0.45002.31)10-3 = (25.00 - 1.04) 10-3 =23.96 10-3 NH3的百分含量 = (23.9610-317.03/2.000)100% = 20.40%第六十四張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例10：

12、標(biāo)定約0.05 molL-1的HCl溶液準(zhǔn)確濃度，滴定時(shí)希望每次消耗HCl溶液的體積在20mL 30mL之間，則稱取基準(zhǔn)物質(zhì)硼砂(Na2B4O710H2O)的質(zhì)量范圍是多少？解：Na2B4O710H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 5H2OV(HCl) = 20 mL、c(HCl) = 0.05 molL-1解得： m = 0.2 g V(HCl) = 30mL、c(HCl) = 0.05 molL-1解得： m = 0.3 g 稱取基準(zhǔn)物質(zhì)硼砂的質(zhì)量范圍為0.2 0.3 g。第六十五張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例11：為標(biāo)定Na2S2O3溶液，稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O7

13、 0.1260 g。用稀鹽酸溶解后，加入過量KI置于暗處5 min待反應(yīng)完成后加入水80 mL，用Na2S2O3滴定，終點(diǎn)時(shí)耗用Na2S2O3 19.47mL,計(jì)算Na2S2O3的濃度。解：K2Cr2O7 + 6KI +14HCl = 2CrCl3 + 3I2 + 8KCl + 7H2O I2 + 2 Na2S2O3 = 2KI + Na2S4O6K2Cr2O73I26Na2S2O3 n(K2Cr2O7) : n(Na2S2O3) = 1 : 6 根據(jù)物質(zhì)量比關(guān)系，則有：n (Na2S2O3) = 6 n (K2Cr2O7) (cV)Na2S2O3 = 6 m (K2Cr2O7) /M (K2

14、Cr2O7) cNa2S2O3 = 6(0.1260/294.2)/19.4710-3 = 0.1320 mol/L 第六十六張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月例12：解：含磷試樣0.2000g處理成溶液，把磷沉淀為MgNH4PO4，將沉淀洗滌后，再溶解，然后在適當(dāng)?shù)臈l件下，用0.01000molL-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Mg2+，用去40.00ml，求試樣中P2O5和P的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。已知P的原子量為30.97，O的原子量為16.00。樣品中是否存在P2O5和P兩種物質(zhì)？計(jì)算結(jié)果應(yīng)該保留多少位有效數(shù)字？第六十七張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月第五章重點(diǎn)和考點(diǎn)掌握誤差分類與

15、減免方法，精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系。系統(tǒng)誤差方法誤差儀器誤差試劑誤差操作誤差減免方法對(duì)照試驗(yàn)空白試驗(yàn)校正儀器隨機(jī)誤差（偶然誤差）減免方法增加平行測(cè)定次數(shù)增加試樣用量第六十八張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系準(zhǔn)確度表示測(cè)量值與真實(shí)值相符合的程度，用誤差（絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差）來度量；準(zhǔn)確度高則測(cè)量的準(zhǔn)確性好，誤差??；準(zhǔn)確度與系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差（偶然誤差）均有關(guān)系。精密度表示一系列測(cè)量值相互之間的符合程度，用偏差（絕對(duì)偏差、相對(duì)偏差、平均偏差、相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）來度量；精密度高則測(cè)量值之間離散程度小，測(cè)定結(jié)果的重現(xiàn)性好，偏差??；精密度主要與隨機(jī)誤差（偶然誤

16、差）有關(guān)。所有測(cè)定都要求一定的準(zhǔn)確度，而精密度是保證準(zhǔn)確度的必要條件。即測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度高，則測(cè)定結(jié)果的精密度也一定高；但精密度高不一定表示測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確度就好！第六十九張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月掌握有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則定義：測(cè)量數(shù)據(jù)中能夠正確反映一定量的數(shù)字，是能夠?qū)嶋H測(cè)量的數(shù)字。記錄原則：最后一位是不確定的數(shù)字，而該位數(shù)以前的其它數(shù)字均為確定數(shù)字。修約規(guī)則：四舍六入五成雙運(yùn)算規(guī)則：加減法，“向小數(shù)點(diǎn)最近者看齊” 乘除法，“向有效數(shù)字最少者看齊”第七十張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月掌握滴定分析基本概念和原理、滴定反應(yīng)的要求與滴定方式、基準(zhǔn)物質(zhì)的條件、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及

17、滴定結(jié)果的計(jì)算。滴定反應(yīng)的要求：反應(yīng)必須按反應(yīng)式的計(jì)量關(guān)系完全反應(yīng)；反應(yīng)迅速，瞬間完成；有合適的方法確定滴定終點(diǎn)；干擾易排除。滴定方式：直接滴定反滴定置換滴定間接滴定第七十一張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月基準(zhǔn)物質(zhì)的條件純度要高；（99.9）組成恒定；（與化學(xué)式相符）性質(zhì)穩(wěn)定；有較大的摩爾質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制直接法間接法第七十二張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月練習(xí)1. 作為基準(zhǔn)物質(zhì)必須滿足的四個(gè)要求是 、 、 和 。2. 終點(diǎn)誤差是指 。3. 表達(dá)一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精密度高低的最好方式是用（ ） A.偏差 B.平均偏差 C.相差 D.標(biāo)準(zhǔn)偏差4式（92.27+15.01-3.17

18、）/1012.1 計(jì)算結(jié)果的有效位數(shù)是（ ） A.三位 B.四位 C.五位 D.隨便5. 下列各數(shù)中，有效數(shù)字位數(shù)為四位的是（ ）。 A. c(H+) = 0.0003 molL-1 B. pH = 10.69 C. 4000 D. THCl/NaOH = 0.1087 gmL-1 第七十三張，PPT共七十六頁，創(chuàng)作于2022年6月6. 已知鄰苯二甲酸氫鉀的相對(duì)分子質(zhì)量為204.2，用它來標(biāo)定 0.1000 molL-1的NaOH溶液，宜稱取鄰苯二甲酸氫鉀（ ）。 A. 0.25 g左右 B. 1 g左右 C. 0.45 g左右 D. 0.1g 左右 7下列敘述正確的是（ ）。 （A）誤差是以真值為標(biāo)準(zhǔn)的，偏差是以平均值為標(biāo)準(zhǔn)的。實(shí) 際工作中獲得的 “誤差”