
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文檔簡(jiǎn)介
分析化學(xué)重難點(diǎn)總結(jié)
第一章緒論
1、分類:「定性分析
4r重量分析:用稱量方法求得生成物W重量
定量分析.
一滴定分析:從與組分反應(yīng)的試劑R的濃度和體積求得組分C的含量
反應(yīng)式:mC+nR-*CmRn
XVW
-常量組分分析:>1%;微量組分分析:0.0魏~1樂(lè)痕量組分分析;<0.01%
2、按分析的取樣量分類
試樣重試液體積
常量分析>0.1g>10ml
半微量0.1—0.01g10?1ml
微量10?0.Imgl~0.01ml
超微量分析<0.Img<0.01ml
3、試樣分析的基本程序
(1)取樣(采樣):要使樣品具有代表性,足夠的量以保證分析的進(jìn)行
(2)試樣的制備:用有效的手段將樣品處理成便于分析的待測(cè)樣品,必要時(shí)要進(jìn)行樣品的
分離與富集。
(3)分析測(cè)定:要根據(jù)被測(cè)組分的性質(zhì)、含量、結(jié)果的準(zhǔn)確度的要求以及現(xiàn)有條件選擇合
適的測(cè)定方法。
(4)結(jié)果的計(jì)算和表達(dá):根據(jù)選定的方法和使用的儀器,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正確取舍和處理,合
理表達(dá)結(jié)果。
第二章誤差和分析數(shù)據(jù)處理
一、系統(tǒng)誤差
定義:由于某種確定的原因引起的誤差,也稱可測(cè)誤差
特點(diǎn):①重現(xiàn)性,②單向性,③可測(cè)性(大小成比例或基本恒定)
分類:
1.方法誤差:由于不適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或所選方法不恰當(dāng)所引起。
2.儀器誤差:由于儀器未經(jīng)校準(zhǔn)或有缺陷所引起。
3.試劑誤差:試劑變質(zhì)失效或雜質(zhì)超標(biāo)等不合格所引起
4.操作誤差:分析者的習(xí)慣性操作與正確操作有一定差異所引起。
操作誤差與操作過(guò)失引起的誤差是不同的。
二、偶然誤差
定義:由一些不確定的偶然原因所引起的誤差,也叫隨機(jī)誤差.偶然誤差的出現(xiàn)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)
律,呈正態(tài)分布。
特點(diǎn):
①隨機(jī)性(單次)
②大小相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相等。
③小誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多,大誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。
三、過(guò)失誤差
1、過(guò)失誤差:由于操作人員粗心大意、過(guò)度疲勞、精神不集中等引起的。其表現(xiàn)是出現(xiàn)離
群值或異常值。
2、過(guò)失誤差的判斷一一離群值的舍棄
a)在重復(fù)多次測(cè)試時(shí),常會(huì)發(fā)現(xiàn)某一數(shù)據(jù)與平均值的偏差大于其他所有數(shù)據(jù),這在統(tǒng)計(jì)學(xué)
上稱為離群值或異常值。
b)離群值的取舍問(wèn)題,實(shí)質(zhì)上就是在不知情的情況下,區(qū)別兩種性質(zhì)不同的偶然誤差和過(guò)
失誤差。
離群值的檢驗(yàn)方法:
(1)Q檢驗(yàn)法:該方法計(jì)算簡(jiǎn)單,但有時(shí)欠準(zhǔn)確。
設(shè)有n個(gè)數(shù)據(jù),其遞增的順序?yàn)閄i,X2,…,Xn-i,Xn,其中Xi或Xn可能為離群值。
X離群一X相鄰
當(dāng)測(cè)量數(shù)據(jù)不多(n=3~10)時(shí),其Q的定義為Q=-~--
具體檢驗(yàn)步驟是:Xmax-Xmin
1)將各數(shù)據(jù)按遞增順序排列;2)計(jì)算最大值與最小值之差;3)計(jì)算離群值與相鄰值之差;
4)計(jì)算Q值;5)根據(jù)測(cè)定次數(shù)和要求的置信度,查表得到Q表值;6)若Q>Q表,則舍去
可疑值,否則應(yīng)保留。
該方法計(jì)算簡(jiǎn)單,但有時(shí)欠準(zhǔn)確。
(2)G檢驗(yàn)法:該方法計(jì)算較復(fù)雜,但比較準(zhǔn)確。
具體檢驗(yàn)步驟是:
1)計(jì)算包括離群值在雨的測(cè)定平均值;2)計(jì)算離群值與平均值之壑勺絕對(duì)值
3)計(jì)算包括離群值在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)偏差S4)計(jì)算G值。_X離群一天
5)若G>Ga,n,則舍去可疑值,否則應(yīng)保留G=§
第二節(jié)測(cè)量值的準(zhǔn)確度和精密度
一、準(zhǔn)確度與誤差
L準(zhǔn)確度:指測(cè)量結(jié)果與真值的接近程度,反映了測(cè)量的正確性,越接近準(zhǔn)確度越高。系
統(tǒng)誤差影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。
2.誤差:準(zhǔn)確度的高低可用誤差來(lái)表示。誤差有絕對(duì)誤差和相對(duì)
誤差之分。
(1)絕對(duì)誤差:測(cè)量值x與真實(shí)值U之差B=X—H
(2)相對(duì)誤差:絕對(duì)誤差占真實(shí)值的百分比RE%=9X10儂=3x10儂
3.真值與標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)N日
任何測(cè)量都存在誤差,絕對(duì)真值是不可能得到的,我們常用的真值是
1)理論真值:如三角形的內(nèi)角和為180°等。
2)約定真值:由國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)國(guó)際計(jì)量大會(huì)定義的單位、數(shù)值,如時(shí)間、長(zhǎng)度、原子
量、物質(zhì)的量等,是全球通用的
3)相對(duì)真值:由某一行業(yè)或領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威機(jī)構(gòu)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)方法獲得的測(cè)量值,如衛(wèi)生部藥
品檢定所派發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì),應(yīng)用范圍有一定的局限性。
4)標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì):具有相對(duì)真值的物質(zhì),也稱為標(biāo)準(zhǔn)品,標(biāo)樣,對(duì)照品。應(yīng)有很好的均勻
性和穩(wěn)定性,其含量測(cè)量的準(zhǔn)確度至少要高于實(shí)際測(cè)量的3倍。
二、精密度與偏差
1.精密度:平行測(cè)量值之間的相互接近程度,反映了測(cè)量的重現(xiàn)性,越接近精密度越高。
偶然誤差影響分析結(jié)果的精密度,
2.假羞精密度的高低可用偏差來(lái)表示。
偏差的表示方法有
(1)絕對(duì)偏差:?jiǎn)未螠y(cè)量值與平均值之差:d=
_卦T
(2)平均偏差:絕對(duì)偏差絕對(duì)值的平均值d=上------
n
(3)相對(duì)平均偏差:平均偏差占平均值的百分比:[=&xlOO%
X
£(七-切
(4)標(biāo)準(zhǔn)偏差S=1衛(wèi)--------
Vn-\
S
(5)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD,又稱變異系數(shù)CV)RSD==x100%
x
(必考相關(guān)大題)例:用鄰二氮菲顯色法測(cè)定水中鐵的含量,結(jié)果為10.48,10.37,10.47,
10.43,10.40mg/L;計(jì)算單次分析結(jié)果的平均偏差,相對(duì)平均偏差,標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)
偏差和置信區(qū)間(95%和99%)。
三、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系
1.準(zhǔn)確度高,一定要精密度好
2.精密度好,不一定準(zhǔn)確度高.只有在消除了系統(tǒng)誤差
的前提下,精密度好,準(zhǔn)確度才會(huì)高
四、誤差的傳遞:誤差的傳遞分為系統(tǒng)誤差的傳遞和偶然
誤差的傳遞。
1.系統(tǒng)誤差的傳遞
①和、差的絕對(duì)誤差等于各測(cè)量值絕對(duì)誤差的和、差
R=x+y-z8R=8x+8y-8z
②積、商的相對(duì)誤差等于各測(cè)量值相對(duì)誤差的和、差
R=xy/z”=品]今
2.偶然誤差的傳遞V—"『
①和、差結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方,等于各測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方和。
R=x+y-z郎=S;+S;+S;
②積、商結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方,等于各測(cè)量值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的平方和。
R=xy/z闈;即即國(guó)
3.測(cè)量值的極值誤差
在分析化學(xué)中,若需要估計(jì)一下整個(gè)過(guò)程可能出現(xiàn)的最大誤差時(shí),可用極值誤差來(lái)表示。它
假設(shè)在最不利的情況下各種誤差都是最大的,而且是相互累積的,計(jì)算出結(jié)果的誤差當(dāng)然也
是最大的,故稱極值誤差。
五、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法
1、系統(tǒng)誤差的判斷與評(píng)估
(1)對(duì)照試驗(yàn):選用組成與試樣相近的標(biāo)準(zhǔn)試樣,在相同條件下進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定結(jié)果與標(biāo)
準(zhǔn)值對(duì)照,判斷有無(wú)系統(tǒng)誤差,又可用此差值對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行校正。
(2)回收試驗(yàn):其結(jié)果用于系統(tǒng)誤差的評(píng)估,不能用于結(jié)果的校正。
2、消除系統(tǒng)誤差的方法
(一)選擇恰當(dāng)?shù)姆治龇椒?,消除方法誤差:不同方法,其靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度和選擇
性是不相同的,應(yīng)根據(jù)待測(cè)組分的含量、性質(zhì)、試樣的組成及對(duì)準(zhǔn)確度的要求來(lái)選擇,還要
考慮現(xiàn)有條件和分析成本。
(-)校準(zhǔn)儀器,消除儀器誤差:對(duì)祛碼、移液管、酸度計(jì)等進(jìn)行校準(zhǔn),消除儀器引起的系
統(tǒng)誤差
(三)采用不同方法,減小測(cè)量的相對(duì)誤差
(四)空白實(shí)驗(yàn),消除試劑誤差:在不加試樣的情況下,按試樣分析步驟和條件進(jìn)行分析實(shí)
驗(yàn),所得結(jié)果為空白值,從試樣測(cè)定結(jié)果中扣除即可以消除試劑、蒸儲(chǔ)水和容器引入的雜質(zhì)。
(五)遵守操作規(guī)章,消除操作誤差
3、減小偶然誤差的方法:增加平行測(cè)定次數(shù),用平均值報(bào)告結(jié)果,一般測(cè)3?5次。
第三節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算法則
一、有效數(shù)字
1.定義:為實(shí)際能測(cè)到的數(shù)字。有效數(shù)字的位數(shù)和分析過(guò)程所用的測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確度有關(guān)。
有效數(shù)字=準(zhǔn)確數(shù)字+最后一位欠準(zhǔn)的數(shù)(±1)
如滴定管讀數(shù)23.57ml,4位有效數(shù)字。稱量質(zhì)量為6.1498g,5位有效數(shù)字
2.“0”的作用:作為有效數(shù)字使用或作為定位的標(biāo)志。
例:滴定管讀數(shù)為20.30毫升,有效數(shù)字位數(shù)是四位。表示為0.02030升,前兩個(gè)0
是起定位作用的,不是有效數(shù)字,此數(shù)據(jù)仍是四位有效數(shù)字。
3.規(guī)定
(1)改變單位并不改變有效數(shù)字的位數(shù)。20.30ml0.02030L
(2)在整數(shù)末尾加0作定位時(shí),要用科學(xué)計(jì)數(shù)法表示。
例:3600f3,6X103兩位f3.60X10三位
(3)在分析化學(xué)計(jì)算中遇到倍數(shù)、分?jǐn)?shù)關(guān)系時(shí),視為無(wú)限多位有效數(shù)字。
(4)pH、pC、logK等對(duì)數(shù)值的有效數(shù)字位數(shù)由小數(shù)部分?jǐn)?shù)字的位數(shù)決定。
[H+]=6.3X10-12[mol/L]-pH=11.20兩位
(5)首位為8或9的數(shù)字,有效數(shù)字可多計(jì)一位。例92.5可以認(rèn)為是4位有效數(shù);
二、有效數(shù)字的修約規(guī)則
1.基本規(guī)則:四舍六入五成雙:當(dāng)尾數(shù)W4時(shí)則舍,尾數(shù)26時(shí)則入;尾數(shù)等于5而后面的
數(shù)都為0時(shí),5前面為偶數(shù)則舍,5前面為奇數(shù)則入;尾數(shù)等于5而后面還有不為0的任何
數(shù)字,無(wú)論5前面是奇或是偶都入。
例:將下列數(shù)字修約為4位有效數(shù)字。
0.526647------------0.526610.23500------------10.24250.65000----------250.6
18.085002------------18.093517.46------------3517
2.一次修約到位,不能分次修約
錯(cuò)誤修約:4.1349-4.135-4.14正確修約:4.1349—4.13
3.在修約相對(duì)誤差、相對(duì)平均偏差、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差等表示準(zhǔn)確度和精密度的數(shù)字時(shí),一般
取1?2位有效數(shù)字,只要尾數(shù)不為零,都可先多保留一位有效數(shù)字,從而提高可信度
RSD=100%=x100%=0.4410%=0.45%
x10.43
三、有效數(shù)字的運(yùn)算法則
(-)加減法:以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)(即以絕對(duì)誤差最大的數(shù)為準(zhǔn))
例:50.1+1.45+0.5812=52.1
8±0.1±0.01±0.0001
(二)乘除法:以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準(zhǔn)(即以相對(duì)誤差最大的數(shù)為準(zhǔn))
6±0.0001±0.01±0.00001
例:0.0121X25.64X1.05782=0.328
RE±0.8%±0.4%±0.009%
(三)乘方、開方:結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)不變6.542=42.8VT56=2.75
(四)對(duì)數(shù)換算:結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)不變
[H+]=6.3X1012[mol/L]fpH=11.20兩位
第四節(jié)分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理
一、偶然誤差的正態(tài)分布
偶然誤差符合正態(tài)分布,正態(tài)分布的概率密度函數(shù)式:y=/(乃=_?_
正態(tài)分布的兩個(gè)重要參數(shù):
(1)U為無(wú)限次測(cè)量的總體均值,表示無(wú)限個(gè)數(shù)據(jù)的集中趨勢(shì)(無(wú)系統(tǒng)誤差時(shí)即為真值)
(2)。是總體標(biāo)準(zhǔn)偏差,表示數(shù)據(jù)的離散程度
特點(diǎn):;
1.x=□時(shí),y最大心…
2.曲線以x=u的直線為對(duì)稱
3.當(dāng)X--8或+8時(shí),曲線以X軸為漸近線濟(jì)卜
4.ot,yl,數(shù)據(jù)分散,曲線平坦;。I,yt,數(shù)據(jù)集中,曲線尖卷力|\
5.測(cè)量值都落在一8?+8,總概率為10;
為了計(jì)算和使用方便,作變量代換
I?2
X-LI1-彳
令u=y=f(x)=-T=e-
o兀
1
又dx=o-du=>f(x)dx=-7=e2du=(|)(u)du
J2兀
標(biāo)盛正:分布曲線
以U為變量的概率密度函數(shù)表示的正態(tài)分布曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線(U分布),此曲線
的形狀與。大小無(wú)關(guān)
二、/分布曲線
在t分布曲線中,縱坐標(biāo)仍為概率密度,橫坐標(biāo)是統(tǒng)計(jì)
量t而不是U。t定義為X—R或,又一〃
S%
B/-51.5.*
t分布曲線隨自由度f(wàn)=n-l變化,當(dāng)n-8時(shí),t分布曲線即是正態(tài)分布。_
三、平均值的精密度和置信區(qū)間
(一)平均值的精密度
S
平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差邑與樣本的標(biāo)準(zhǔn)偏差(即單次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)S的關(guān)系:s,
(-)平均值的置信區(qū)間
我們以X為中心,在一定置信度下,估計(jì)口值所在的范圍(x±ts),稱為單次測(cè)量值的置信
區(qū)間:u=X±ts
我們以亍為中心,在一定置信度下,估計(jì)N值所在的范圍(了土/SQ稱為平均值的置信區(qū)間:
一,C,tS
LI=X+tS-f=X±-7=
注意:H
1.置信度越大且置信區(qū)間越小時(shí),數(shù)據(jù)就越可靠
2.置信度一定時(shí),減小偏差、增加測(cè)量次數(shù)以減小置信區(qū)間
3.在標(biāo)準(zhǔn)偏差和測(cè)量次數(shù)一定時(shí),置信度越大,置信區(qū)間就越大
四、顯著性檢驗(yàn)
在分析工作中常碰到兩種情況:①用兩種不同的方法對(duì)樣品進(jìn)行分析,分析結(jié)果是否存在顯
著性差異;②不同的人或不同單位,用相同的方法對(duì)試樣進(jìn)行分析,分析結(jié)果是否存在顯
著性差異。這要用統(tǒng)計(jì)的方法加以檢驗(yàn)。
(一)F檢驗(yàn):比較兩組數(shù)據(jù)的方差(S?),確定它們的精密度是否存在顯著性差異,用于
判斷兩組數(shù)據(jù)間存在的偶然誤差是否顯著不同。(用來(lái)做什么?考點(diǎn))
檢驗(yàn)步驟:2
計(jì)算兩組數(shù)據(jù)方差的比值F,F=圣(S,>S2)
S2
查單側(cè)臨界臨界值Ff比較判斷:一
ayJf\'J2
CV八兩組數(shù)據(jù)的精密度不存在顯著性差別,S|與《相當(dāng)。
兩組數(shù)據(jù)的精密度存在著顯著性差別,Sz明顯優(yōu)于Si。
(二)t檢驗(yàn):將平均值與標(biāo)準(zhǔn)值或兩個(gè)平均值之間進(jìn)行比較,以確定它們的準(zhǔn)確度是否
存在顯著性差異,用來(lái)判斷分析方法或操作過(guò)程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差。(用來(lái)
做什么?考點(diǎn))
1.平均值與標(biāo)準(zhǔn)值(真值)比較
檢驗(yàn)步驟:
x-〃|I-
a)計(jì)算統(tǒng)計(jì)量t,t=J——'&b)查雙側(cè)臨界臨界值t”
S
比較判斷:
1)當(dāng)t》tpf時(shí),說(shuō)明平均值與標(biāo)準(zhǔn)值存在顯著性差異,分析方法或操作中有較大的系統(tǒng)誤
差存在,準(zhǔn)確度不高;
2)當(dāng)t〈tpf時(shí),說(shuō)明平均值與標(biāo)準(zhǔn)值不存在顯著性差異,分析方法或操作中無(wú)明顯的系統(tǒng)
誤差存在,準(zhǔn)確度高。
2.平均值與平均值比較:兩個(gè)平均值是指試樣由不同的分析人員測(cè)定,或同一分析人員用
不同的方法、不同的儀器測(cè)定。
檢驗(yàn)步驟:
\X\"X2
計(jì)算統(tǒng)計(jì)量t,t=
SR
(川-D+s???-1)
式中SR稱為合并標(biāo)準(zhǔn)偏差:
rij+n,-2
查雙側(cè)臨界臨界值tpf(總自由度f(wàn)=m+n;r-2)
比較判斷:
當(dāng)t》tpf時(shí),說(shuō)明兩個(gè)平均值之間存在顯著性差異,兩個(gè)平均值中至少有一個(gè)存在較大的
系統(tǒng)誤差;
當(dāng)t<tpf時(shí),說(shuō)明兩個(gè)平均值之間不存在顯著性差異,兩個(gè)平均值本身可能沒(méi)有系統(tǒng)誤差
存在,也可能有方向相同、大小相當(dāng)?shù)南到y(tǒng)誤差存在。
注意:要檢查兩組數(shù)據(jù)的平均值是否存在顯著性差異,必須先進(jìn)行F檢驗(yàn),確定兩組數(shù)據(jù)
的精密度無(wú)顯著性差異。如果有,則不能進(jìn)行t檢驗(yàn)。
第三章重量分析法
重量分析法簡(jiǎn)稱重量法,是通過(guò)精密稱量物質(zhì)的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行定量分析的方法。
分類:揮發(fā)法、萃取法、沉淀法等。
特點(diǎn):常量分析準(zhǔn)確,不需要標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。操作較煩瑣、費(fèi)時(shí);對(duì)低含量組分的測(cè)定誤差較大
第一節(jié)揮發(fā)法
一、直接揮發(fā)法:通過(guò)加熱等方法使試樣中揮發(fā)性組分逸出,用適宜的吸收劑將其全部吸收,
稱量吸收劑所增加的質(zhì)量來(lái)計(jì)算該組分含量的方法。
二、間接揮發(fā)法:通過(guò)加熱等方法使試樣中揮發(fā)性組分逸出后,稱其殘?jiān)袠悠焚|(zhì)量的
常用的王燥失重方法有常壓加熱干燥、減壓加熱干燥和干燥劑干燥等。
注:其中“恒重”系指藥典規(guī)定藥物連續(xù)兩次干燥或灼燒后稱得的重量差在0.3mg以下。
第二節(jié)萃取法:根據(jù)被測(cè)組分在兩種不相溶的溶劑中溶解度的不同,采用溶劑萃取的方法
使之與其它組分分離,揮去萃取液中的溶劑,稱量干燥萃取物的重量,求出待測(cè)組分含量的
方法。
原理:物質(zhì)在水相和與水互不相溶的有機(jī)相中都有一定的溶解度,在液一液萃取分離時(shí),被
萃取物質(zhì)在有機(jī)相和水相中的濃度之比稱為分配比,用D表示。一0有
注:在實(shí)際工作中一般至少要求D>10。當(dāng)D不很高,一次萃取不能滿足要求時(shí),可采用多
次連續(xù)萃取以提高萃取率。
第三節(jié)沉淀法
利用沉淀反應(yīng)將待測(cè)組分以難溶化合物形式沉淀下來(lái),經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干或灼燒后,轉(zhuǎn)化
成具有確定組成的稱量形式,稱量并計(jì)算被測(cè)組分含量的分析方法。
(-)試樣的稱取和溶解
在沉淀法中,試樣的稱取量必須適當(dāng),若稱取量太多使沉淀量過(guò)大,給過(guò)濾、洗滌都帶
來(lái)困難;稱樣量太少,則稱量誤差以及各個(gè)步驟中所產(chǎn)生的誤差將在測(cè)定結(jié)果中占較大比重,
致使分析結(jié)果準(zhǔn)確度降低。
取樣量可根據(jù)最后所得稱量形式的重量為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算。所得晶體沉淀可取o.1?o.5g,
所得非晶形沉淀則以0.08~0.1g為宜。
取樣后,需用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙庠嚇?,常用的溶劑是水。?duì)難溶于水的試樣,可用酸、堿
及氧化物等溶劑
(二)沉淀的制備
1、沉淀形式和稱量形式
>被測(cè)組分與試樣溶液分離時(shí),生成沉淀的化學(xué)組成稱為沉淀形式;
>沉淀形式經(jīng)過(guò)處理,供最后稱量的物質(zhì)的化學(xué)組成稱為稱量形式。
2.沉淀法對(duì)沉淀形式的要求
(1)溶解度?。ㄈ芙鈸p失不超過(guò)0.2mg);(2)易過(guò)濾和洗滌(沉淀顆粒粗大,比較緊密)
(3)純凈;(4)易轉(zhuǎn)化成稱量形式
3.沉淀法對(duì)稱量形式的要求
(1)確定的化學(xué)組成(確定計(jì)量關(guān)系);(2)較大的摩爾質(zhì)量(減小稱量的相對(duì)誤差)
(3)性質(zhì)穩(wěn)定(不受空氣中的上0、和CO2的影響)
(三)沉淀的過(guò)濾、洗滌、烘干與灼燒
1.過(guò)濾:將沉淀與母液中其它組分分離
濾器:玻璃砂芯用煙、漏斗濾紙:無(wú)灰濾紙過(guò)濾方法:傾瀉法
2.洗滌:洗去雜質(zhì)和母液
選擇洗滌液原則:
>溶解度小的晶形沉淀一蒸儲(chǔ)水
>溶解度較大的晶形沉淀f沉淀劑稀溶液
>易發(fā)生膠溶的無(wú)定形沉淀f易揮發(fā)性電解質(zhì)稀溶液,如稀HNO3、NH4cl等
洗滌方法:少量多次
3.干燥或灼燒:除去沉淀中吸留水分和其它揮發(fā)性物質(zhì),將沉淀形式定量轉(zhuǎn)變?yōu)榉Q量形式
(干燥溫度一般在150度以下,烘箱中進(jìn)行;灼燒溫度一般在800度以上,馬弗爐中進(jìn)行,
反復(fù)干燥或灼燒,直到恒重為止。)
二、沉淀的溶解度及影響因素
沉淀法中要求沉淀完全程度大于99.9%。而沉淀完全與否是根據(jù)反應(yīng)達(dá)平衡后,沉淀的溶
解度來(lái)判斷。影響沉淀溶解度的主要因素有以下幾種:
1.同離子效應(yīng):當(dāng)沉淀達(dá)平衡后,若向溶液中加入組成沉淀的構(gòu)晶離子試劑或溶液,使沉
淀溶解度降低的現(xiàn)象
沉淀劑用量:一般-----過(guò)量50%~100%為宜,非揮發(fā)性-----過(guò)量20%?30%
2.異離子效應(yīng)(鹽效應(yīng)):溶液中存在大量強(qiáng)電解質(zhì)使沉淀溶解度增大的現(xiàn)象
3.酸效應(yīng):溶液酸度對(duì)沉淀溶解度的影響稱為酸效應(yīng)。
如:弱酸鹽沉淀的溶解度受溶液的pH值影響很大,溶液[H+]大,沉淀溶解度增大。
4.配位效應(yīng):配位劑與構(gòu)晶離子形成配位體,使沉淀的溶解度增大的現(xiàn)象
三、沉淀的純度及影響因素
影響沉淀純度的原因主要有兩個(gè):共沉淀和后沉淀。
1.共沉淀:當(dāng)一種沉淀從溶液中析出時(shí),溶液中某些本來(lái)可溶的雜質(zhì)也同時(shí)沉淀下來(lái)的現(xiàn)
象。
(1)表面吸附:由于沉淀表面吸附所引起的雜質(zhì)共沉淀的現(xiàn)象
表面吸附是有選擇性的,選擇吸附的規(guī)律是:
>第一吸附層:先吸附過(guò)量的構(gòu)晶離子,再吸附與構(gòu)晶離子大小接近、電荷相同的離子,
濃度較高的離子被優(yōu)先吸附
>第二吸附層:優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子形成的鹽溶解度小的離子。離子價(jià)數(shù)高、濃度大的離
子,優(yōu)先被吸附
減小方法:制備大顆粒沉淀或晶形沉淀,適當(dāng)提高溶液溫度,洗滌沉淀。
(2)形成混晶:沉淀過(guò)程中雜質(zhì)離子占據(jù)沉淀中某些晶格位置而進(jìn)入沉淀內(nèi)部形成混合晶
體。
減小方法:將雜質(zhì)事先分離除去,或加入絡(luò)合劑或改變沉淀劑
(3)包藏或吸留:沉淀速度過(guò)快,表面吸附的雜質(zhì)來(lái)不及離開沉淀表面就被隨后沉積下來(lái)
的沉淀所覆蓋,包埋在沉淀內(nèi)部。
減小方法:改變沉淀?xiàng)l件,重結(jié)晶或陳化
2.后沉淀:溶液中某些本來(lái)可溶的雜質(zhì)在沉淀放置一端時(shí)間后沉淀到原沉淀表面的現(xiàn)象
減小方法:縮短沉淀與母液的共置時(shí)間,或沉淀生成后,及時(shí)過(guò)濾
3.提高沉淀純度的措施
(1)選擇合理的分析步驟;(2)降低易被吸附雜質(zhì)離子的濃度;(3)選擇合適的沉淀劑
(4)選擇合理的沉淀?xiàng)l件;(5)必要時(shí)進(jìn)行再沉淀
四、沉淀的類型與沉淀?xiàng)l件
1.沉淀類型2.沉淀的形成及其影響因素
3.沉淀?xiàng)l件
(1)晶形沉淀的條件:(稀、攪、熱、陳)
①在稀溶液中進(jìn)行,降低Q值,降低雜質(zhì)濃度
②在熱溶液中進(jìn)行,增大溶解度,減少雜質(zhì)吸附
③充分?jǐn)嚢柘侣渭映恋韯?,防止局部過(guò)飽和
④陳化:當(dāng)沉淀完全析出后,讓初生的沉淀與母液一起放置一段時(shí)間的這一過(guò)程
(陳化時(shí)間:室溫下,幾小時(shí)到十幾小時(shí)。時(shí)間過(guò)長(zhǎng),后沉淀加重。)
(2)非晶形沉淀的條件:
①在濃溶液中進(jìn)行②在熱溶液中進(jìn)行③加入電解質(zhì)④不陳化,應(yīng)趁熱過(guò)濾、洗滌。
(考點(diǎn),計(jì)算)五、沉淀法中分析結(jié)果的計(jì)算
1.稱量形式與被測(cè)組分形式一樣被測(cè)組分%=被同鼠:曙量X10出
2.稱量形式與被測(cè)組分形式不一樣J,9!,K
稱量形式的質(zhì)晶
被測(cè)組分%=X10(%”被測(cè)組分的摩爾質(zhì)量
試樣的質(zhì)量換算因數(shù)”
〃X稱量形式的摩爾質(zhì)量
(a,b是使分子和分母中所含相關(guān)原子或基團(tuán)個(gè)數(shù)相等所配的系數(shù))
換算因數(shù)的含義是:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的稱量形式相當(dāng)于多少質(zhì)量的被測(cè)組分。
第四章滴定分析法概論
(考)定義:將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液滴加到待測(cè)物質(zhì)的溶液中,直到所滴加的試
劑與待測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系定量反應(yīng)為止,然后根據(jù)試液的濃度和體積,通過(guò)定量關(guān)系
計(jì)算待測(cè)物質(zhì)含量的方法(容量分析)
基本概念:
>滴定:將滴定劑通過(guò)滴管滴入待測(cè)溶液中的過(guò)程
>標(biāo)準(zhǔn)溶液:已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液
>滴定劑:用于滴定的標(biāo)準(zhǔn)溶液
>化學(xué)計(jì)量點(diǎn):滴定劑(標(biāo)準(zhǔn)溶液)與待測(cè)物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好完全反應(yīng)的那一點(diǎn),
簡(jiǎn)稱計(jì)量點(diǎn)。(理論值)
>指示劑:能在計(jì)量點(diǎn)附近發(fā)生顏色變化的試劑
>滴定終點(diǎn):滴定分析中指示劑發(fā)生顏色改變的那一點(diǎn)(實(shí)測(cè)值)
>終點(diǎn)誤差(滴定誤差):滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致造成的誤差
分類:滴定分析法可分為酸堿滴定,沉淀滴定,氧化-還原滴定,配位滴定。大多數(shù)滴定都
是在水溶液中進(jìn)行的,若在水以外的溶劑中進(jìn)行,稱為非水滴定法。
特點(diǎn):儀器簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)便、快速,應(yīng)用廣泛,用于常量分析,準(zhǔn)確度高,相對(duì)誤差為土
0.2%
第一節(jié)滴定反應(yīng)條件和滴定方式
一、滴定反應(yīng)條件
1.有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系2.反應(yīng)定量完成3.反應(yīng)速度要快4.有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定滴定終點(diǎn)
二、滴定方式
1.直接滴定法:用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測(cè)物質(zhì)溶液。
2.剩余滴定法(返滴定法):先準(zhǔn)確加入過(guò)量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,與被測(cè)物完全反應(yīng)后,再用另外
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液。如碳酸鈣的測(cè)定
CaCO3+2HC1=C02+H2O+CaCl2NaOII+IIC1=NaCl+H20
3.置換滴定法:先用適當(dāng)試劑與待測(cè)物質(zhì)反應(yīng),定量置換出另一種物質(zhì),再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去
滴定該物質(zhì)的方法.
4.間接滴定法:將被測(cè)物通過(guò)一定的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì),再用滴定劑滴定。
第二節(jié)基準(zhǔn)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液
一、基準(zhǔn)物質(zhì):能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)
基準(zhǔn)物質(zhì)具備的條件:1.組成與化學(xué)式相符⑵具有較大的摩爾質(zhì)量;3.純度高;4.性質(zhì)穩(wěn)定
常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有Na2c傘、KHC8HNa2B407?10H20,CaCO3>KaCnO?、H2C204?2H20,NaCK
Zn等
二、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定
濃度準(zhǔn)確已知的試劑溶液
1、直接法:準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì),溶解,轉(zhuǎn)移到容量瓶中,稀釋至刻度。根據(jù)基準(zhǔn)
物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度。
2、間接法(標(biāo)定法):先配制成一種近似于所需濃度的溶液,再利用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一標(biāo)準(zhǔn)溶
液來(lái)確定該溶液的準(zhǔn)確濃度。
三、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法nHmoD
(-)物質(zhì)的量濃度:單位體積溶液所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量CA(mol/L)=^-^-
(計(jì)算題)(二)滴定度:TVB指每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測(cè)物的質(zhì)量(g/ml)(A指滴定劑,
%(g)
B指待測(cè)物)T(g/ml)=
A/B匕(9
滴定劑的量濃度與滴定度的換算bCM
nh;
aA+bB=cC+dDaTA/I}=—x
滴定劑被測(cè)物a
第三節(jié)滴定分析中的計(jì)算
一、基本計(jì)算公式
L物質(zhì)的量既(祖附=%⑶
nB(moI)
2,物質(zhì)的量濃度CB(mol/L)=
Vn(L)
1滴定埠(/八Mg)
?,,八bCAMB
<=>WB=〃/B匕或(g/加)=丁而汗
4.化學(xué)反應(yīng)計(jì)量關(guān)系
%=2b
aA+bBcC+dD
~?nR=-x/
“AaBa人
「均(g)
5.質(zhì)量分?jǐn)?shù)死一…小
“s(g)
m
6.質(zhì)量濃度4=/4的單位:g/L,mgIml,pig/
%
7.被測(cè)物質(zhì)含量的計(jì)算被測(cè)組分的含量是指被測(cè)組分(mJ占樣品質(zhì)量(S)的百分比
⑴直接滴定法A%一?巴也”xlOO%
tSxlOOO
(2)返滴定法
11Q
[(eV)TI—(cT)TZ]---MA
A%=---------------------------------——x10(%
SxlOOO
第五章酸堿滴定法
第一節(jié)水溶液中的酸堿平衡
一、酸堿質(zhì)子理論:酸是能給出質(zhì)子的物質(zhì),堿是能接受質(zhì)子的物質(zhì)。
〃,尸Q既可以是酸,又可以是堿,這類物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)。
實(shí)質(zhì)上是發(fā)生在兩對(duì)共規(guī)酸堿對(duì)之間的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng),由兩個(gè)酸堿半反應(yīng)組成。
二、酸堿溶液中各型體的分布
(-)分布系數(shù):溶液中某型體的平衡濃度在溶質(zhì)總濃度所占的比例,以3i表示
出=舊式中:i為某種型體
C
(二)弱酸(弱堿)各型體的分布系
一元弱酸C=[HA\+[A\Ka=HM
+
M[H][A]愣
%=可=薩底%下=而玩%+"=]
二元弱酸c=[H2A\+[HA\+[A\
國(guó)二
b__kl__3
3C一H+bhk+K/Jc舊嚇+hk.+K,人
§=[?”]=KgK%
二酸度藍(lán)酸(Ml流分fe蒜A
弱酸(弱堿)各型體的分布系數(shù)與溶液的酸度和酸堿的離解常數(shù)有關(guān),而與分析濃度無(wú)關(guān)。
(三)水溶液中酸堿平衡的處理方法
1,質(zhì)量平衡(物料平衡):在一個(gè)化學(xué)平衡體系中,某一組分的分析濃度等于該組分各種
存在型體的平衡濃度之和,稱為質(zhì)量平衡
Cmol/LNazCOs溶液的質(zhì)量平衡式尿/]=2C和舊2c口]+歷。0]+[。。;]=0
2、電荷平衡:在一個(gè)化學(xué)平衡體系中,正離子電荷的總和與負(fù)離子電荷的總和相等,稱為
電荷平衡
Cmol/LNazCOs水溶液的電荷平衡式:[△4+[+["+]=[OH-]+["3]+2(CO廠]
3、質(zhì)子平衡:酸堿反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),酸失去的質(zhì)子數(shù)等于堿得到的質(zhì)子數(shù),稱為質(zhì)子平衡
質(zhì)子參考水準(zhǔn):能參與質(zhì)子交換的組分的初始形態(tài)以及溶劑水。
例:寫出Na(NH4)HP04水溶液的質(zhì)子條件式
得質(zhì)子產(chǎn)物參考水準(zhǔn)失質(zhì)子產(chǎn)物
-H+
-----A
NH.J-NH:i
+H+
-H+
H2PO4'
-4-----2---------->
H3PO4HPO4P0:
++_±H+OH
H3O(H)H2O
["+]+風(fēng)PQ]+2[H3PO4]=[NH3]+[PCt]+\pH-]
-三、酸喊液液中PH.的計(jì)算
(1)當(dāng)CaKa220Kw,同時(shí)Ca/K,2500時(shí),最簡(jiǎn)式:[H+]=VCaKa
(2)弱酸HA(濃度為Camol/L)與共粗堿A(濃度為G,mol/L)的PH計(jì)算
當(dāng)Ca》20[H,],G220[H*]時(shí)回]=6
L」Cb
..吐.Cb
pH=pKa+1g——,
*Ca緩沖造液上
第二節(jié)基本原理
一、酸堿指示劑
(-)變色范圍
HIn_H'+In
酸式堿式Z明
/汨=—褐
當(dāng)>10,即+1時(shí),看到的股〃一的顏色
HIn\
'[HIn\<~—?0,即'。"M'pK.—l時(shí),看到的是用瘠)顏色
故指示劑的理論變色范圍是:pH=pKinn+l
由于人眼對(duì)深色比淺色靈敏,實(shí)際變色范圍與理論推算的的變色范圍并不完全相同。
pKa理論范圍實(shí)際范圍酸色堿色
甲基橙3.42.4~4.43.1~4.4紅黃
甲基紅5.14.T6.14.4~6.2紅黃
酚酬9.18.T10.18.0^10.0無(wú)紅
百里酚獻(xiàn)10.09.0^11.09.rio.6無(wú)藍(lán)
注:一般而言,人們觀察指示劑顏色的變化約有0.2?0.5pH單位的誤差,稱之為觀測(cè)終點(diǎn)
的不確定性,用apH來(lái)表示,一般按△pH=±0.2來(lái)考慮,作為使用指示劑目測(cè)終點(diǎn)的分辨
極限值。
(三)影響指示劑變色范圍的因素
1.指示劑的用量
>對(duì)于雙色指示劑用量多少對(duì)色調(diào)變化有影響,用量太多或太少都使色調(diào)變化不鮮明。
A對(duì)于單色指示劑用量多少對(duì)色調(diào)變化影響不大,但影響變色范圍和終點(diǎn)。
>指示劑本身都是弱酸或弱堿,也會(huì)參與酸堿反應(yīng)。
2.溫度:溫度變時(shí)指示劑常數(shù)和水的離子積都會(huì)變,則指示劑的變色范圍也隨之發(fā)生改變。
3.中性電解:溶液中中性電解質(zhì)的存在增加了溶液的離子強(qiáng)度,使指示劑的表觀離解常數(shù)
改變,將影響指示劑的變色范圍。某些鹽類具有吸收不同波長(zhǎng)光波的性質(zhì),也會(huì)改變指示劑
顏色的深度和色調(diào)。
4.滴定程序:為了達(dá)到更好的觀測(cè)效果,在選擇指示劑時(shí)還要注意它在終點(diǎn)時(shí)的變色情況。
例如:酚酥由酸式無(wú)色變?yōu)閴A式紅色,易于辨別,適宜在以強(qiáng)堿作滴定劑時(shí)使用。同理,用
強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿時(shí),采用甲基橙就較酚醐適宜。
(四)混合指示劑:混合指示劑是把兩種或兩種以上試劑混合,利用它們顏色的互補(bǔ)性,
使終點(diǎn)顏色變化更鮮明,變色范圍更窄。
混合指示劑通常有兩種配制方法:
1.指示劑+惰性染料:對(duì)于這種混合指示劑,變色范圍和終點(diǎn)基本不變,但色調(diào)變化更明。
2.指示劑+指示劑:對(duì)于這種混合指示劑,變色范圍、終點(diǎn)以及色調(diào)均發(fā)生了改變?;旌?/p>
后的指示劑,色調(diào)變化更鮮明,變色范圍更窄。
注:混合指示劑在配制時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按比例混合。
二、滴定曲線
>在滴定過(guò)程中,我們把計(jì)量點(diǎn)附近溶液某種參數(shù)(如P1D的急劇變化稱為滴定突躍
>滴定百分率為99.9%至100.1%即滴定相對(duì)誤差為±0.1%時(shí),溶液某種參數(shù)(如PH)
的變化范圍稱為滴定突躍范圍。
>滴定突躍范圍是選擇指示劑的重要依據(jù)。酸堿指示劑的選擇原則:指示劑的變色范圍
要全部或至少有一部分落在滴定突躍范圍內(nèi)。
三、滴定突躍與指示劑選擇
一、(1)影響滴定突躍范圍的因素:
>對(duì)于強(qiáng)酸強(qiáng)堿,溶液濃度越大,突躍范圍越大,可供選擇的指示劑愈多;濃度越小,
突躍范圍越小,可供選擇的指示劑就越少。當(dāng)突躍范圍小于0.4PH時(shí)(C=10'mol/L)
就沒(méi)有合適的指示劑了。
>對(duì)于弱酸弱堿的滴定,濃度越大、離解常數(shù)越大,則突躍范圍就越大,反之則越小。
當(dāng)突躍范圍減小至約0.4PH時(shí)(CK=10.B),指示劑就不合適了。
(2)指示劑的選擇
>強(qiáng)酸強(qiáng)堿的滴定,計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液呈中性,突躍范圍橫跨酸性區(qū)和堿性區(qū),突躍范圍較
大,酸性范圍內(nèi)和堿性范圍內(nèi)變色的指示劑都可以考慮選用。
>強(qiáng)堿滴定弱酸,計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液呈弱堿性,突躍范圍較小,位于堿性區(qū),堿性范圍內(nèi)變
色的指示劑可以考慮選用。
>強(qiáng)酸滴定弱堿,計(jì)量點(diǎn)時(shí)溶液呈弱酸性,突躍范圍較小,位于酸性區(qū),酸性范圍內(nèi)變
色的指示劑可以考慮選用。
?強(qiáng)酸強(qiáng)堿準(zhǔn)確滴定的條件:
8
?一元弱酸弱堿準(zhǔn)確滴定的條件:CX>10-,ChKh>\^
(二)一元弱酸弱堿的滴定
1.滴定曲線
現(xiàn)以NaOH滴定一元弱酸HAc為例:設(shè)HAc為濃度Ca=0.1000mol/L,體積Va=20.00ml;
NaOH的濃度Cb=O.lOOOmol/L,滴定時(shí)加入的體積為Vbml,
滴定反應(yīng):HAc+0H=H20+Ac
T[HAcJOH]Kw1.0x1O-14
滴定反應(yīng)常數(shù):
①滴定開始前
[”[=JK4Q=V1.8xl0-5x0.1000=1.3x1Bmol/L
pH=2.88
②滴定開始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前
[rj+l_JZ^HAc「匕_CV[/7+l-K%一外
I"」一&'£1或「FT'c—E{)bLJ0
當(dāng)Vb=19.98ml即相對(duì)誤差為一0.1%時(shí),
[w]=1.8xlO-520Q0T9.98=].8x10,”?!ā?/p>
i119.98
pH=175
③化學(xué)計(jì)量密____________________
吐卜用丁焉呼L
pOH=5.21,pH=8.73
④化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后
由于過(guò)量NaOH的存在,抑制了Ac的水解,溶液的pH值僅由過(guò)量的NaOH的量和溶液體積
來(lái)決定,其計(jì)算方法與強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸相同。
L」%+匕H+匕
當(dāng)Vb=20.02ml即相對(duì)誤差為+0.1%時(shí),pO”=4.30,p”=9.70
(三)多元酸堿的滴定
1.多元酸的滴定
多元酸準(zhǔn)確(分步)滴定的條件:
①當(dāng)CaKai<10"時(shí),第i級(jí)離解的H*不能準(zhǔn)確滴定,沒(méi)有滴定突躍
②當(dāng)CaKaSZViWWW時(shí),若*wwKwai/Kai+1210’,則第i級(jí)離解的H卡可以準(zhǔn)確滴定,有滴定突
躍;若Ka/Kai+1〈更,則第i級(jí)離解的不不能準(zhǔn)確滴定,沒(méi)有滴定突躍
例:用Imol/LNaOH滴定20.00mllmol/LH3P04
K,KK飛
a=6.9xl(y3=6.2x10*,a=4.8x10
\3_3
CaKa=1x6.9x10-3=6.9x10-3〉]0-8q=6.9x10>]04
fl|
°iKa6.2x10-8
CK=lx-x6.2xl0-8=3.1xlO-8>10-82
aa22
”=6.2x10:=]0s.4>]爐
13
Ka4.8x10-
1-13-13
CaKa=1x-x4.8x10=1.6x10<10-8
"53
lmol/L的113Po4可以用NaOH準(zhǔn)確分步進(jìn)行滴定,有兩個(gè)滴定突躍。
對(duì)于H3P04的滴定,第一計(jì)量點(diǎn):
H3P。4+NaOH=NaH2PO4+H2O
[H+]=jK/小=76.9X10-3X6.2X10-8=2.1X10-5
pH=4.68
可選甲基橙、甲基紅指示劑,也可選甲基橙與漠甲酚綠的混合指示劑
第二計(jì)量點(diǎn):NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O
[//+]=JK.K%=76.2x1O-8x4.8x1O-13=1.7x1O_10=pH=9.77
可選酚猷、百里酚猷指示劑,也可選酚配與百里酚配的混合指示劑。
2.多元堿的滴定:多元堿準(zhǔn)確(分步)滴定的條件與多元酸相同。
第三節(jié)滴定終點(diǎn)誤差
(必考)定義:由于指示劑的變色不恰好在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)而使滴定終點(diǎn)和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不相符
合所致的相對(duì)誤差,也稱滴定誤差(TE);常用百分?jǐn)?shù)表示。
一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定的終點(diǎn)誤差:丁后一-["L,"*100%
CspVup
式中:[OH[、[H*]分別為滴定前的原始濃度;J、%,為化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)被測(cè)物的實(shí)際濃度
和體積;匕“為滴定終點(diǎn)時(shí)溶液的體積,因%心匕,,帶入上式,得
TE=I。"LxlOO%
二、弱酸(堿)的滴定終點(diǎn)誤差爾
強(qiáng)堿滴定一元弱酸xMine/"_[HAL二上)
TE=(---------zx100/OK,iA=--------------------
H1+K
%[ra
強(qiáng)酸滴定一元弱堿TE=(總」-SB)X100%(SB=二B包=OH)
cepcepOH+K1,
滴定誤差也可用PH按林邦誤差公式直接計(jì)算1_1Q-ApX
TE=———xlOO%
式中:px為滴定過(guò)程中發(fā)生變化的參數(shù),如pH或pM;ApX為終點(diǎn)pXep與計(jì)量點(diǎn)pX5P之
差;△pX=pXep-pX甲;Kt為滴定反應(yīng)平衡常數(shù)即滴定常數(shù),c與計(jì)量點(diǎn)時(shí)滴定產(chǎn)物的總
濃度。紐有關(guān)。
(2)雙指示刑法
稱取一份試樣,溶解,先以酚醐為指示劑,用HC1標(biāo)液滴定至終點(diǎn),消耗體積為VIml,
NaOH+HCl=NaCl+小。和必+HCl=NaHCO3+NaCl
再加入甲基橙指示劑,繼續(xù)用HCl標(biāo)液滴定至終點(diǎn),消耗體積為V2ml,
NaHCO3+HCl=NaCI+H2CO3顯然,V2〈VI
=CHCIVHCMN5c0、=。附(乂-V?)MN“QH
NaOH
1000ns.~1000n5
雙指示劑法操作簡(jiǎn)便,但在使用酚醐時(shí)誤差較大,氯化鋼法準(zhǔn)確度較高。
(考點(diǎn))用雙指示劑法判斷混合堿試樣的組成:
有一堿溶液可能是NaOILNaIlC03,Na£()3或以上幾種物質(zhì)混合物,用HCL標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以
酚獻(xiàn)為指示劑滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗HCLVImL;繼續(xù)以甲基橙為指示劑滴定到終點(diǎn)時(shí)消耗HCLV2
mL,由以下VI和V2的關(guān)系判斷該堿溶液的組成。
(1)VI>0,V2=0NaOH
(2)V2>0,VI=0NalICO3
(3)VI=V2Na2cO3
(4)VI>V2>0NaOH+Na2cO3
(5)V2>VI>0Na2CO3+NaHCO3
4、氮的測(cè)定
(1)蒸儲(chǔ)法
a.NH:+OH-、-NII3t+H2O
NH3+HCL(定過(guò)量)r'NH4CLN%廠(C*.VHCLCWM,VNaQH)XM,\,.】
HCL(過(guò)量)+NaOH.、NaCL+II20叫x1000
b.NH,r+OH-、、NH3f+H20
NH3+H3BO3、-NH;+H2BO3N%二二心.”2x%,打。。
b
H2BO3+HCLCl.+H3BO3xlOOO
(2)甲醛法:甲醛與筱鹽生成六次甲基四胺離子,同時(shí)放出定量的酸,再以酚酬為指示劑,
用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定
4NH;+6HCH0、+31r+61I20./nNaOH=1
+
(CH2)6N4H+OH-=(CH2)6N4+H2O「VM
3H,+30H=3H、ON%=NaOHNx100%
2
msxl000
第六章沉淀滴定法
沉淀滴定法是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法。
用于沉淀滴定法的反應(yīng),主要是生成難溶性銀鹽的反應(yīng)。
Ag++X-=AgXJX=C「、3廣、「、SCAT等
利用生成難溶性銀鹽的沉淀滴定法,習(xí)慣上稱為銀量法
第一節(jié)
一、滴定曲線
二、終點(diǎn)的指示方法
(一)格酸鉀指示劑法(Mohr法,莫爾法):以輅酸鉀為指示劑的銀量法。
L原理S廂:Ag++BfAgC/J(白色)K卯=1.6x10-1°,溶解度S=1.3x10-5
EP:2Ag++CrO;-fAg,C04(磚紅色)K=1
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