上海大學分析化學A(1)

1、Shanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University分析化學分析化學武漢大學武漢大學（第五版）（第五版） ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University 緒論 主要任務(wù)主要任務(wù): 研究物質(zhì)的化學組成、測定組分含量及化學結(jié)構(gòu)的研究物質(zhì)的化學組成、測定組分含量及化學結(jié)構(gòu)的 分析方法及其有關(guān)理論。分析方法及其有關(guān)理論。三大類分析：三大類分析： 1.定性分析鑒定物質(zhì)的化

2、學成分。定性分析鑒定物質(zhì)的化學成分。（識其物）（識其物） 例：食鹽和糖例：食鹽和糖2. 定量分析定量分析測定各物質(zhì)的含量。測定各物質(zhì)的含量。（知其量）（知其量） 例：高分子材料中痕量例：高分子材料中痕量Cr的測定的測定 聚合物中聚合物中F、CI等元素含量測定等元素含量測定3.結(jié)構(gòu)分析鑒定物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)分析鑒定物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例：茶葉是我國的傳統(tǒng)飲料 茶葉中的茶葉中的微量元素：微量元素：鈣、鎂、鉀、鈣、鎂、鉀、

3、磷、硒、鋅、錳、鉬、鐵、硼、鈷、磷、硒、鋅、錳、鉬、鐵、硼、鈷、鎳、氟、鎘等。鎳、氟、鎘等。 -原子吸收分光光度法原子吸收分光光度法測定測定茶多酚茶多酚-高效液相色譜法高效液相色譜法測定測定烏龍茶碧螺春普洱茶ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University一、一、按原理分類：按原理分類： 1.1.化學分析化學分析: : 以以物質(zhì)的化學反應(yīng)物質(zhì)的化學反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法為基礎(chǔ)的分析方法 tTtT+ + bBbB = cC+dD = cC+dD 滴定分析滴定分析：

4、標準溶液的用量 被測物的量 特點：特點：準確度高、簡便、快速，準確度高、簡便、快速，但靈敏度差但靈敏度差， 適用于含量適用于含量1%1%的組分測定的組分測定ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University 重量分析重量分析：沉淀制備 后處理 稱量 計算特點：準確度高特點：準確度高、但費時、繁瑣，但費時、繁瑣， 用于標準樣的制備及分析用于標準樣的制備及分析例如：例如：水泥熟料全分析水泥熟料全分析 SiO2重量分析重量分析 CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3滴定

5、分析滴定分析ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University2.儀器分析:以物質(zhì)的物理和物理化學性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法 光學分析方法：光譜法，非光譜法 電化學分析法 ：伏安法，電導分析法等 色譜法： 液相色譜，氣相色譜，毛細管電泳 其他儀器方法：熱分析、離子色譜、質(zhì)譜、 相關(guān)儀器聯(lián)用技術(shù) 需要需要特殊儀器特殊儀器 二、二、按分析對象分類：按分析對象分類：無機分析、無機分析、有機分析、有機分析、生物分析生物分析等等特點：快速、靈敏，適合低含量組分；缺點：價高、維修困

6、難、更新快儀器分析課程儀器分析課程ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University三、按取樣量大小分： 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0.1g10ml半微量分析0.01-0.1g1-10ml微量分析0.1-10mg0.01-1ml超微量分析0.1mg1%)、微量分析微量分析(0.01-1%)、 痕量分析痕量分析( 1 兩組精密度不同的測量值兩組精密度不同的測量值的正態(tài)分布曲線的正態(tài)分布曲線ICM MP China PMShanghai Univ

7、ersityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University（1 1）x=x=時時，y y 值最大。值最大。說明誤差為零的測量值出說明誤差為零的測量值出現(xiàn)的概率最大?，F(xiàn)的概率最大。即大多數(shù)即大多數(shù)測量值集中在算術(shù)平均值測量值集中在算術(shù)平均值附近。附近。（2 2）曲線以）曲線以x=x=的垂直線的垂直線為對稱軸，為對稱軸，說明大小相等說明大小相等的正負誤差出現(xiàn)的概率相的正負誤差出現(xiàn)的概率相等。等。y12xx-mm02 1（3 3）小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小，）小誤差出現(xiàn)的概率大，大誤差出現(xiàn)的概率小， 特別大的誤差出現(xiàn)的概

8、率更小。特別大的誤差出現(xiàn)的概率更小。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai Universityn : n : 隨機誤差符合正態(tài)分布隨機誤差符合正態(tài)分布（m m， ）n n 有限次有限次: :用用 , ,s s 代替代替 m m, , x 有限次測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理有限次測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 P58P58t t分布曲線分布曲線1 nfICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityS

9、hanghai UniversitysutnstXf，m平均值的置信區(qū)間：平均值的置信區(qū)間： 在某置信度（概率）下，以平均值為中心，包括在某置信度（概率）下，以平均值為中心，包括總體平均值在內(nèi)的可靠性范圍。總體平均值在內(nèi)的可靠性范圍。 t t值表值表 P61P61例：例：=47.50% =47.50% 0.10%0.10%（置信度為（置信度為 95%95%）說明：說明：總體平均值總體平均值落在落在47.50% 47.50% 0.10%0.10%范圍范圍 內(nèi)的概率是內(nèi)的概率是95%95%nuXm1-1nfPICM MP China PMShanghai UniversityShanghai Un

10、iversityShanghai UniversityShanghai University 例例: : 對某未知試樣中對某未知試樣中ClCl- -的質(zhì)量分數(shù)進行測定，的質(zhì)量分數(shù)進行測定，4 4次結(jié)果為次結(jié)果為47.64%47.64%，47.69%47.69%，47.52%47.52%，47.55%47.55%。計算置信度。計算置信度為為90%90%，95%95%和和99%99%時，總體平均值時，總體平均值的置信區(qū)間。的置信區(qū)間。%60.474%55.47%52.47%69.47%64.47 x)%23.060.47(m解：解： )%13. 060.47(m置信度越高，置信區(qū)間就越大，所估計的

11、區(qū)間包括置信度越高，置信區(qū)間就越大，所估計的區(qū)間包括真值的可能性也就越大。真值的可能性也就越大。 計算結(jié)果說明：計算結(jié)果說明：35. 2%903,10. 0 t時時，置置信信度度為為18. 3%953,05. 0 t時，時，置信度為置信度為84. 5%993,01. 0 t時，時，置信度為置信度為)%09. 060.47(, nstxf m m=1-P1 nfICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University作業(yè)：作業(yè)：思考題：思考題：P74 ;習題：習題：P75

12、 、 (計算結(jié)果說明什么？）計算結(jié)果說明什么？）預習：預習：1.顯著性檢驗顯著性檢驗2.可疑值取舍可疑值取舍3.滴定分析概述滴定分析概述ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University遇到兩種情況遇到兩種情況:1.1.樣品測定的平均值樣品測定的平均值 和樣品的標準值和樣品的標準值不一致不一致2. 兩組測定數(shù)據(jù)的平均值兩組測定數(shù)據(jù)的平均值 、 不一致不一致不一致是由偶然誤差引起？不一致是由偶然誤差引起？還是存在系統(tǒng)誤差？還是存在系統(tǒng)誤差？- 顯著性差異顯著性差異常

13、用的顯著性檢驗方法：常用的顯著性檢驗方法：t 檢驗、檢驗、F檢驗檢驗1-4 1-4 顯著性檢驗顯著性檢驗x1x2xICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University顯著性檢驗方法顯著性檢驗方法 b. 由置信度和測定次數(shù)由置信度和測定次數(shù),查表查表,得得: t表表 ( P61) c. 比較比較 : t計計 t表表: 有顯著性差異，有顯著性差異，即存在系統(tǒng)誤差即存在系統(tǒng)誤差 t計計 t表表: 無顯著性差異，兩者的差異由無顯著性差異，兩者的差異由偶然偶然 誤差誤差引起引

14、起.nSXt/m m 計算計算 t 檢驗法檢驗法系統(tǒng)誤差的檢驗系統(tǒng)誤差的檢驗（1）平均值與標準值）平均值與標準值(m m)的比較的比較 步驟：步驟： a. 計算計算t 值值顯著性水平=1-PICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例例: : 采用某種采用某種新方法新方法測定基準明礬中鋁的質(zhì)量分數(shù)，測定基準明礬中鋁的質(zhì)量分數(shù)，得到下列得到下列9 9個分析結(jié)果：個分析結(jié)果：10.74%10.74%，10.77%10.77%，10.77%10.77%，10.7

15、7%10.77%，10.81%10.81%，10.82%10.82%，10.73%10.73%，10.86%10.86%，10.81%10.81%。已知明礬中鋁含量的標準值為已知明礬中鋁含量的標準值為10.77%10.77%。試問采用該新。試問采用該新方法后，是否引起系統(tǒng)誤差方法后，是否引起系統(tǒng)誤差( (置信度置信度95%)?95%)?43. 19%042. 0%77.10%79.10nsxtm%042. 0%,79.10sx f = 91= 8查表查表, ,P P =0.95,=0.95,f f =8=8時，時，t t0.050.05，8 8=2.31=2.31。tttt0.050.05，8

16、 8 故平均值與故平均值與之間不存在顯著性差異，之間不存在顯著性差異，即采用新方法后，沒有引起明顯的系統(tǒng)誤差即采用新方法后，沒有引起明顯的系統(tǒng)誤差。解解: :ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University（2 2）兩組數(shù)據(jù)的平均值比較）兩組數(shù)據(jù)的平均值比較 a. 新方法新方法經(jīng)典方法（標準方法）經(jīng)典方法（標準方法）b. 兩個分析人員測定的兩組數(shù)據(jù)兩個分析人員測定的兩組數(shù)據(jù)c. 兩個實驗室測定的兩組數(shù)據(jù)兩個實驗室測定的兩組數(shù)據(jù)ICM MP China PMSha

17、nghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University步驟：步驟：先先檢驗法檢驗法兩組數(shù)據(jù)間精密度有否差異兩組數(shù)據(jù)間精密度有否差異按照置信度和自由度查表（按照置信度和自由度查表（表表 P64 注注:） 比較比較 F計計 和和 F表表計算值：計算值：22小小大大計計算算SSF F計計 F表表 ，存在顯著性差異存在顯著性差異ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University若精

18、密度無顯著性差異，再作若精密度無顯著性差異，再作t檢驗：檢驗：a ：求合并的標準偏差：求合并的標準偏差2) 1() 1(21222211nnSnSnS合： 計算計算合合值：值：212121|nnnnSXXt合合：查表（自由度：查表（自由度 f f 1 f 2n1n22） 比較：比較：t計計 t表表, 表示有顯著性差異，存在表示有顯著性差異，存在 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 t計計t表表, 表示無顯著性差異表示無顯著性差異ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityP6

19、5 P65 例例1212注意：注意：檢驗檢驗兩種分析方法之間兩種分析方法之間有無顯著性差異，有無顯著性差異， 必須先作必須先作F F檢驗檢驗，當精密度無顯著性差異時，當精密度無顯著性差異時， 再作再作t t檢驗檢驗 當只需檢驗兩組數(shù)據(jù)的精密度之間有否顯著當只需檢驗兩組數(shù)據(jù)的精密度之間有否顯著 性差異時，只要作性差異時，只要作F F檢驗檢驗 P65 P65 例例13 13 ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例：例：某分析某分析9 9次結(jié)果的標準偏差為

20、次結(jié)果的標準偏差為0.0600.060，再用另一不，再用另一不同的分析方法分析同的分析方法分析7 7次，得標準偏差為次，得標準偏差為0.0350.035。問這兩。問這兩種方法的精密度是否存在顯著性差異種方法的精密度是否存在顯著性差異( (置信度置信度90%)90%)？n1= 9，S1 = 0.060 (大大)； n2 = 7，S2 = 0.035 (小小)2212220.0603.00.035sFs 9 1 8f 大大7 1 6f 小小 查表得：查表得：F= 4.15。F計算計算 F表表值，值， 兩種方法的精密度之間不存在顯著性差異。兩種方法的精密度之間不存在顯著性差異。 解：ICM MP C

21、hina PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University已知：已知： n n1 1=6=6， s s1 1=0.055=0.055 n n2 2=4=4， s s2 2=0.022=0.022查表，查表，f f大大=6-1=5=6-1=5，f f小小=4-1=3=4-1=3，F(xiàn) F表表=9.01=9.01，F(xiàn)FF ，則異常值，則異常值舍去舍去 如果如果 x? ? - - ，則異常值，則異常值保留保留d4d4d4將測定值排序?qū)y定值排序（一般從小到大）：（一般從小到大）： x x1 1、

22、x x2 2、 x xn n ，判斷可疑值可能是判斷可疑值可能是 x x1 1或或 x xn nxxd4該法誤差較大，如與其他檢驗法有矛盾時，該法誤差較大，如與其他檢驗法有矛盾時，以其他方法為準。以其他方法為準。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University11211XXXXQXXXXQnnnn計計或步驟：步驟： 1 1） 數(shù)據(jù)排列數(shù)據(jù)排列 x x1 1 、 x x2 2 x xn-1n-1 、 x xn n 2 2）計算：）計算： 3 3）查）查Q Q表表：

23、P68P68 4 4）檢驗）檢驗: : 若若Q Q 計計 Q Q表表 舍棄舍棄 若若Q Q 計計 T T 表表，棄去，反之保留。，棄去，反之保留。 SXXTSXXTn1 計算計算計算計算或或步驟：步驟：1 1）排序：）排序：x x1 1, ,x x2 2, ,x xn-1n-1, , x xn n2 2）求）求 和標準偏差和標準偏差s s3 3）計算）計算T T值：值：x由于格魯布斯檢驗法引入了平均值和標準偏差，由于格魯布斯檢驗法引入了平均值和標準偏差，故準確性比故準確性比Q 檢驗法高。檢驗法高。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai Univer

24、sityShanghai UniversityShanghai University例：例：測定堿灰的總堿量，得到測定堿灰的總堿量，得到5 5個數(shù)據(jù)：個數(shù)據(jù)：40.02%40.02%、40.13%40.13%、40.15%40.15%、40.16%40.16%、40.20%40.20%。用格魯布斯檢驗。用格魯布斯檢驗法判斷置信度為法判斷置信度為95%95%時時,40.02%,40.02%這個數(shù)據(jù)能否舍去？這個數(shù)據(jù)能否舍去？數(shù)據(jù)由小到大排列數(shù)據(jù)由小到大排列(%)(%)：40.0240.02，40.1340.13，40.1540.15，40.1640.16，40.2040.2040.13x 0.0

25、68s 所以所以40.02 %40.02 %這一數(shù)據(jù)應(yīng)保留。這一數(shù)據(jù)應(yīng)保留。 ( (若可疑值為若可疑值為x x1 1和和x xn n，應(yīng)分別進行檢驗，應(yīng)分別進行檢驗) )解：解：i40.13 40.021.620.068xxGs TT表表(1.67)本章本章例例1 1、2 2、1010、12121717ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University2-1 滴定分析的原理及其過程一.基本概念第二章、 滴定分析法概述 標準溶液標準溶液標準溶液待測溶液待測溶液被測物

26、質(zhì)指示劑化學計量關(guān)系理論變色點理論變色點化學計量點化學計量點 指示劑指示劑變色點變色點滴定終點滴定終點滴定劑滴定劑差異差異終點誤差終點誤差tT+ bB = cC+dDICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University基本概念基本概念1.1.滴定分析滴定分析-由滴定劑的濃度和體積，計算被測由滴定劑的濃度和體積，計算被測 組分的含量這種分析方法稱之組分的含量這種分析方法稱之2.2.滴定滴定-滴加標準溶液的操作過程，稱之滴加標準溶液的操作過程，稱之3.3.標準溶液標準溶

27、液-已知其準確濃度的溶液已知其準確濃度的溶液4.4.化學計量點化學計量點(sp)-(sp)-滴入的標準溶液和待測組滴入的標準溶液和待測組 分恰好完全反應(yīng)之點分恰好完全反應(yīng)之點5.5.指示劑指示劑-sp-sp點前后能發(fā)生顏色變化的試劑點前后能發(fā)生顏色變化的試劑6.6.滴定終點滴定終點(ep(ep）-指示劑變色之點稱之指示劑變色之點稱之7.7.終點誤差終點誤差(Et)-(Et)-由由spsp和和epep不一致所引起的誤差不一致所引起的誤差I(lǐng)CM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai

28、University反應(yīng)要定量進行反應(yīng)要定量進行：按一定的反應(yīng)方程式進行，有確定：按一定的反應(yīng)方程式進行，有確定化學計量關(guān)系，無副反應(yīng)，且化學計量關(guān)系，無副反應(yīng)，且反應(yīng)反應(yīng)完全（完全（99.9%99.9%）例：例：反應(yīng)速度快反應(yīng)速度快（最多幾分鐘就能進行完全）（最多幾分鐘就能進行完全）有有適當?shù)闹甘緞┻m當?shù)闹甘緞┲甘窘K點。指示終點。二二. . 滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求滴定反應(yīng)滴定反應(yīng) tT tT + + bBbB = cC + dD = cC + dD 滿足上述條件的，可采用滿足上述條件的，可采用直接滴定法直接滴定法測定，測定，否則須采用否則須采用其他滴定方式其他滴

29、定方式測定。測定。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University3 .3 .滴定方式滴定方式（1 1）直接滴定法）直接滴定法 用標準溶液直接滴定被測試液，用標準溶液直接滴定被測試液， 符合反應(yīng)要求（符合反應(yīng)要求（1 1、2 2、3 3）時）時 如：如：強堿滴定強酸強堿滴定強酸（2 2）返滴定法）返滴定法 先先準確加入準確加入適當過量的標準溶液，待其與被測物適當過量的標準溶液，待其與被測物 質(zhì)反應(yīng)完全后，再用質(zhì)反應(yīng)完全后，再用另一滴定劑另一滴定劑滴定剩余的標準滴

30、定剩余的標準 溶液，從而計算被測物質(zhì)的量。溶液，從而計算被測物質(zhì)的量。 不符合反應(yīng)要求（不符合反應(yīng)要求（2 2、3 3） （反應(yīng)速度較慢、固體試樣、沒有合適的指示劑）（反應(yīng)速度較慢、固體試樣、沒有合適的指示劑）ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University3CaCOHClHClVC過量過量222CaOHCOHCl余滴定NaOHNaOHVC終點例如：用例如：用鹽酸鹽酸滴定固體滴定固體碳酸鈣碳酸鈣 雞蛋殼中鈣含量的測定雞蛋殼中鈣含量的測定采用返滴定法：采用返滴定法

31、：ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例例: :用用EDTAEDTA滴定滴定AlAl3+3+ 標標準準溶溶液液返返滴滴定定二二甲甲酚酚橙橙加加熱熱煮煮沸沸過過量量剩剩余余2Zn655 .3EDTA3EDTAEDTAAlpHpHAl 23ZnEDTAAlCVCVn30.16log EDTAAlKAlAl3+3+與與EDTAEDTA反應(yīng)速度慢、在反應(yīng)反應(yīng)速度慢、在反應(yīng)pHpH下水解、對指示劑封下水解、對指示劑封閉閉. . 采用返滴定法：采用返滴定法：IC

32、M MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University（3 3）置換滴定法）置換滴定法 先加適當過量的試劑與被測物質(zhì)反應(yīng)，使其被定量地先加適當過量的試劑與被測物質(zhì)反應(yīng)，使其被定量地置換出另一種可滴定的物質(zhì)，再用標準溶液滴定此物質(zhì)置換出另一種可滴定的物質(zhì)，再用標準溶液滴定此物質(zhì) 適用情況：適用情況：不符合反應(yīng)要求（不符合反應(yīng)要求（1 1）時）時例：例：NaNa2 2S S2 2O O3 3濃度的標定濃度的標定K K2 2CrCr2 2O O7 7( (定量定量) )+ +

33、KIKI( (過量過量) ) I I2 2( (定量定量) )滴定滴定NaNa2 2S S2 2O O3 3ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University 通過另外的反應(yīng)間接測定被測物。通過另外的反應(yīng)間接測定被測物。 適用情況：適用情況：被測物與標準溶液不反應(yīng)。被測物與標準溶液不反應(yīng)。 例：例：用高錳酸鉀測定鈣用高錳酸鉀測定鈣 （CaCa2+2+與與KMnOKMnO4 4不反應(yīng)不反應(yīng)) )Ca2+ CaC2O4(s) CaC2O4(s) H2C2O4KMnO4

34、滴定滴定H2SO4后處理后處理(4)(4)間接滴定法間接滴定法ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University滴定法分類：滴定法分類：酸堿滴定法酸堿滴定法 H+ + OH- H2O 以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ) 可測：可測：酸、堿、弱酸鹽、弱酸堿酸、堿、弱酸鹽、弱酸堿絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法 M + Y MY 以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ)以絡(luò)合反應(yīng)為基礎(chǔ) 可測：可測：金屬離子金屬離子ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai

35、 UniversityShanghai UniversityShanghai University氧化還原滴定法氧化還原滴定法 以以O(shè)x-Red反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法反應(yīng)為基礎(chǔ)的滴定分析法 可測：可測：a.具有氧化還原性物質(zhì)具有氧化還原性物質(zhì) b. 部分不具有氧化還原性物質(zhì)部分不具有氧化還原性物質(zhì)沉淀滴定法沉淀滴定法 Ag+CI-AgCl 以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ) 可測可測: Ag+、X-、SCN-等等ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University作業(yè)

36、作業(yè): 思考題思考題 P74: 7P75 ： 11、13（注：注：P=90%）、）、 14、20/b補充題：補充題： 采用一種新的分析方法測定試樣中采用一種新的分析方法測定試樣中CaO的百的百分含量，得結(jié)果如下：分含量，得結(jié)果如下：20.48%，20.51 %，20.52 %，20.54，20.601. 按按Q檢驗法檢驗法20.60是否應(yīng)棄去？是否應(yīng)棄去？(P=96%)2. 求結(jié)果的平均值，標準偏差，置信度為求結(jié)果的平均值，標準偏差，置信度為90時的時的 平均值的置信區(qū)間平均值的置信區(qū)間3. 若樣品的真值為若樣品的真值為20.45，問此測定方法有無系統(tǒng)，問此測定方法有無系統(tǒng) 誤差？誤差？(P=

37、95%) 測定的相對誤差為多少？測定的相對誤差為多少？ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University 基準物質(zhì)和標準溶液1.基準物質(zhì)基準物質(zhì): 能用于能用于直接配制直接配制和和標定標定標準溶液的物質(zhì)。標準溶液的物質(zhì)。 要求：要求：組成與化學式一致組成與化學式一致 (H2C2O42H2O、硼砂、硼砂 ); 純度高純度高 (99.9%)（ K2Cr2O7 、純鋅、純銅、純鋅、純銅) 穩(wěn)定穩(wěn)定 (不易起化學反應(yīng)）不易起化學反應(yīng)）（ Na2CO3、CaCO3） 摩爾質(zhì)

38、量大摩爾質(zhì)量大（稱量誤差?。?；（稱量誤差小）；（KHP）2.標準溶液標準溶液: 已知其準確濃度的溶液。已知其準確濃度的溶液。 常見：常見：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、K2Cr2O7 、Na2S2O3、配制方法有配制方法有直接法直接法和和間接法間接法兩種。兩種。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University 準確稱取一定量的基準物質(zhì)B(Wg）,溶解于適量水,定量轉(zhuǎn)入容量瓶中(vL) ， 然后稀釋、定容并搖勻。 該溶液的濃度：)/(LmolVMWVnC

39、BBB例:配0.01000 molL-1 K2Cr2O7標準溶液250.0mL,求w=?解解 : w(K2Cr2O7)=nM=cVM =0.010000.2500294.2=0.7354(g)通常僅需要溶液濃度為通常僅需要溶液濃度為0.01 molL-1左右左右, , 步驟：步驟：用分析天平準確稱量用分析天平準確稱量0.74g K2Cr2O7基準物質(zhì)基準物質(zhì), , 于于容量瓶容量瓶中定容中定容, , 再計算其準確濃度。再計算其準確濃度。a. 直接配制法：ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai Universit

40、yShanghai University 先配成近似于所需濃度的溶液，再用先配成近似于所需濃度的溶液，再用基準物質(zhì)基準物質(zhì)測測出其準確濃度出其準確濃度 例：例： NaOH 易吸收水分和二氧化碳易吸收水分和二氧化碳（不能準確稱量）（不能準確稱量） 濃濃HCl 易揮發(fā)易揮發(fā)（不能準確量?。ú荒軠蚀_量取） KMnO4 易分解易分解（純度不符合要求）（純度不符合要求） 依據(jù)依據(jù) n1=n2 固體固體: CV=W/M 液體液體: C1V1=C2V2 稱量稱量臺秤臺秤 體積體積量筒量筒 儲存儲存試劑瓶試劑瓶(無色、棕色）無色、棕色） b. 間接法：ICM MP China PMShanghai Univ

41、ersityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University基準物標定法基準物標定法標定標定確定標準溶液濃度的過程確定標準溶液濃度的過程例：例：0.1mol/LNaOH 500mL: 2gNaOH (鄰苯二甲酸氫鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、H2C2O42H2O） 0.5mol/LHCl 500mL 21mLHCl （硼砂，無水硼砂，無水Na2CO3） 0.02mol/L KMnO4 500mL 1.58g KMnO4 、 棕色瓶、暗處棕色瓶、暗處 （草酸鈉）草酸鈉）ICM MP China PMShanghai UniversitySh

42、anghai UniversityShanghai UniversityShanghai University標準溶液標定法標準溶液標定法用另一種已知濃度的標準溶液來標定未知用另一種已知濃度的標準溶液來標定未知 濃度溶液濃度溶液例：例：.1mol/LNaOH 可用可用0.1mol/LHCl 該方法誤差稍大些該方法誤差稍大些（兩次誤差迭加）（兩次誤差迭加）ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University基準物標定法優(yōu)點：基準物標定法優(yōu)點： 當當測定條件測定條件與與

43、標定條件標定條件相同時，可以抵相同時，可以抵消部分系統(tǒng)誤差消部分系統(tǒng)誤差例：例：測樣品溶液中測樣品溶液中Zn2+： （先用（先用Zn2+作基準物標定作基準物標定EDTA，再用，再用 EDTA標準溶液測定樣品溶液中標準溶液測定樣品溶液中Zn2+）ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University課堂練習：課堂練習：1. 1. 作為基準物質(zhì)必須滿足的要求是作為基準物質(zhì)必須滿足的要求是 、 、 和和 。2.2. 終點誤差指終點誤差指 。3.3. 以下試劑能作為基準物質(zhì)的

44、是：以下試劑能作為基準物質(zhì)的是： A A優(yōu)級純的優(yōu)級純的NaOH NaOH ； B B鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀 C C1001000 0C C干燥過的干燥過的CaO DCaO D99.9%99.9%的純鋅的純鋅4.4.標定酸的基準物質(zhì)通常為標定酸的基準物質(zhì)通常為_ _ 、_；5.5.標定堿的基準物質(zhì)通常為標定堿的基準物質(zhì)通常為_、_。6. Na6. Na2 2S S2 2OO3 3為什么不能用來直接滴定為什么不能用來直接滴定K K2 2CrCr2 2OO7 7？7. EDTA7. EDTA為什么不能直接滴定為什么不能直接滴定AlAl3+3+？8. 8. 滴定分析法有不同的滴定方式滴定分析法

45、有不同的滴定方式, ,除了除了_這種基本方式外這種基本方式外, ,還還有有 等，擴大了滴定分析法的應(yīng)用范圍。等，擴大了滴定分析法的應(yīng)用范圍。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University1.1.標準溶液濃度的表示方法標準溶液濃度的表示方法a.a.物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度b滴定度滴定度T 指每亳升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量指每亳升標準溶液相當于被測物質(zhì)的質(zhì)量(gmL-1)，用用TB/T表示表示: 滴定度與物質(zhì)的量濃度滴定度與物質(zhì)的量濃度 的關(guān)系：的關(guān)系： )/

46、(LmolVMWVnCBBB滴定分析中的計算LmoltbMTCBTBT/103 ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University)(005000. 01/722mLgTOCrKFe若在滴定中消耗若在滴定中消耗 K2Cr2O7 21.50mL, ,則鐵的質(zhì)量為：則鐵的質(zhì)量為：mFe=0.00500021.50=0.1075g例：若每毫升例：若每毫升K2Cr2O7溶液恰好能與溶液恰好能與0.005000g Fe2+反應(yīng)，則可表示為反應(yīng)，則可表示為: :ICM MP

47、China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University依據(jù)：依據(jù)： nB：nT =b : t TTTBVCtbntbn 2 2、滴定劑與被測物之間的計量關(guān)系、滴定劑與被測物之間的計量關(guān)系tT + bB = cC + dD標準溶液 被滴定物質(zhì) （滴定劑） （被測組分）422452OCNaKMnOnn標定標定KMnO4濃濃度：度：例例07080224242225162108CMnOCOHMnCOH O2MnICM MP China PMShanghai UniversityShangh

48、ai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityBTTBTBBBMVCtbMntbMnm 稱取試樣稱取試樣m ms s克克( (其中含有被測物質(zhì)其中含有被測物質(zhì)m mB B) ) ，用標準溶液，用標準溶液T(CT(CT T) )滴定，消耗滴定，消耗V VT T升，則被測物質(zhì)升，則被測物質(zhì)B B的質(zhì)量為：的質(zhì)量為：sBTTsBTsBBsBBm M VC tbmMntbmMnmmw 質(zhì)量分數(shù)為：質(zhì)量分數(shù)為：3、被測物質(zhì)的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)的計算、被測物質(zhì)的質(zhì)量和質(zhì)量分數(shù)的計算ICM MP China PMShanghai UniversitySha

49、nghai UniversityShanghai UniversityShanghai University4、滴定分析計算示例、滴定分析計算示例例例1 1：標定約標定約0.05 molL-1的的HCl溶液濃度，滴定時希望每溶液濃度，滴定時希望每次消耗次消耗HCl溶液的體積在溶液的體積在20mL30mL之間，則稱取基準之間，則稱取基準物質(zhì)硼砂物質(zhì)硼砂(Na2B4O710H2O)的質(zhì)量范圍是多少？的質(zhì)量范圍是多少？Na2B4O710H2O + 2HCl = 4H3BO3 + 5H2O解：解：HClHClCVnn)(2121硼砂取取 V1(HCl) = 20 mL、c(HCl) = 0.05 mo

50、lL-1 解得：解得： m = 0.19 g 取取 V2(HCl) = 30mL、c(HCl) = 0.05 molL-1 解得：解得： m = 0.29 g 稱取基準物質(zhì)硼砂的質(zhì)量范圍為稱取基準物質(zhì)硼砂的質(zhì)量范圍為0.19 0.29 g。2102742103OHOBNaHClHClMVCmICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University3CaCOHClHClVC過量過量222CaOHCOHCl余滴定NaOHNaOHVC終點例例2：用：用鹽酸鹽酸滴定固體滴定固體

51、碳酸鈣碳酸鈣 %10021%333CaCOCaCONaOHHClmMCVCVCaCO 1 CaCO3 2HCl采用返滴定法：采用返滴定法：ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例例3、稱取鐵礦石稱取鐵礦石0.3143克，溶于酸，并還原為克，溶于酸，并還原為Fe2+, 用用0.02000molL1K2Cr2O7溶液滴定，消耗溶液滴定，消耗21.30ml, 求試樣中求試樣中Fe2O3的百分含量？的百分含量？1OFe69.15932molgM6494. 0)

52、(331:3)(: )(3122132272232272232323232272322722332SOFeOCrKSOFeOCrKSOFeOFeSOFeOFemMCVmMnmMnmmwOCrnOFenOCrFeFeOFe，OH7Cr2Fe6H14OCrFe62332722 解：解：ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例例4、用、用KMnO4法測定石灰石中法測定石灰石中CaO的含量，若試樣中的含量，若試樣中CaO的含量約為的含量約為40%，為使滴定時消

53、耗，為使滴定時消耗0.020molL-1 KMnO4約約30ml，問應(yīng)稱取試樣多少克？，問應(yīng)稱取試樣多少克？ MCaO=56.08gmol-1 解：解： 有關(guān)反應(yīng)為：有關(guān)反應(yīng)為： Ca2+ + C2O42- = CaC2O4 CaC2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2OsCaOMnOMnOm M VC25:-4-4sCaOCaOsCaOCaOmMnmmw據(jù)25tb MnO52OCH1OCaC1CaO1442242 ICM MP China PMShanghai UniversityShang

54、hai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversitygLLmol21. 0%40 mol56.08g1030020. 0 251 -31CaOCaOKMnOKMnOs M VC25m:44w得ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University例例5：Na2S2O3濃度的標定濃度的標定6322722322OSNaOCrKOSNaVMWCK K2 2CrCr2 2O O7 7( (定量定量) )+ KI+ KI( (

55、過量過量) ) I I2 2( (定量定量) )Na2S2O3滴定滴定 1 K2Cr2O7 6Na2S2O3書上書上P17 例例 2642322223527222732146OSIOSIOHICrHIOCrnim微酸性暗處放置ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University練習題練習題 準確稱取準確稱取0.2262g Na0.2262g Na2 2C C2 2O O4 4以標定以標定KMnOKMnO4 4溶液溶液的濃度，計用去的濃度，計用去KMnOKMnO4 4

56、溶液溶液41.50ml41.50ml，計算此，計算此KMnOKMnO4 4溶液的溶液的物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度及及對對FeFe的滴定度的滴定度。2 24FeNa C OM=134Ar =55.85已已知知： 07080 C-2-+2+424222MnO+5C O+16H2Mn+10CO +8H O-2+2+3+42MnO+5Fe+8HMn+5Fe+4H O Mn2+ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University作業(yè)作業(yè)思考題：思考題：P20： 4、5、6、7習

57、題：習題： P21 ： 1、3、8、13（注）（注）預習：預習：酸堿滴定法酸堿滴定法ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University3.1 酸堿反應(yīng)的理論基礎(chǔ)酸堿反應(yīng)的理論基礎(chǔ) 一、酸堿質(zhì)子理論一、酸堿質(zhì)子理論 1. 定義：定義：酸酸-凡是能凡是能給出給出質(zhì)子（質(zhì)子（H+）的物質(zhì)；）的物質(zhì)； 堿堿-凡是能凡是能接受接受質(zhì)子的物質(zhì)質(zhì)子的物質(zhì) 酸酸質(zhì)子質(zhì)子 + 堿堿HAc H+ + Ac 這種因這種因一個質(zhì)子一個質(zhì)子的得失而互相轉(zhuǎn)變的每一對酸堿，的得失而互相轉(zhuǎn)變的每

58、一對酸堿，稱為稱為共軛酸堿對。共軛酸堿對。 共軛酸堿對共軛酸堿對第三章第三章. 酸堿滴定法酸堿滴定法酸堿半反應(yīng)酸堿半反應(yīng)ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University酸堿半反應(yīng)：酸堿半反應(yīng)：共軛酸堿對的共軛酸堿對的質(zhì)子得失反應(yīng)質(zhì)子得失反應(yīng)HClO4 H+ + ClO4HSO4 H+ + SO42NH4+ H+ + NH3H2PO4 H+ + HPO422.2.酸堿反應(yīng)酸堿反應(yīng) （實質(zhì)（實質(zhì)-質(zhì)子的轉(zhuǎn)移）質(zhì)子的轉(zhuǎn)移） 當一種酸給出質(zhì)子時，溶液中必定有一種堿接受質(zhì)

59、子：當一種酸給出質(zhì)子時，溶液中必定有一種堿接受質(zhì)子：HAc (酸酸1 1)H+ + Ac (堿堿1 1) H2O (堿堿2 2) + H+ H3O+(酸酸2 2)H3O+(酸酸2 2)+Ac (堿堿1 1) HAc (酸酸1 1)+H2O (堿堿2 2) 溶劑水起堿的作用溶劑水起堿的作用酸堿與電荷酸堿與電荷無關(guān)，可以無關(guān)，可以是陽離子、是陽離子、陰離子、中陰離子、中性分子。性分子。ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University共軛酸堿對之間相差一個H+酸堿半反

60、應(yīng)不可能單獨發(fā)生酸堿反應(yīng)是兩對共軛酸堿對質(zhì)子傳遞的結(jié)果 酸堿反應(yīng)的實質(zhì)是質(zhì)子的轉(zhuǎn)移 HAc+H2OH3O+Ac- HAcH+Ac- 電離反應(yīng)也是一種酸堿反應(yīng)電離反應(yīng)也是一種酸堿反應(yīng)結(jié)論(conclusion)ICM MP China PMShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai UniversityShanghai University二、酸堿強度關(guān)系二、酸堿強度關(guān)系 酸堿的強弱取決于物質(zhì)給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力。酸堿的強弱取決于物質(zhì)給出質(zhì)子或接受質(zhì)子能力。用解離常數(shù)用解離常數(shù) Ka 和和 Kb 定量地說明它們的強弱程度。定量地說明它們的強弱程