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文檔簡介

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案教

案~2014年課程名稱院(系)教研室驗(yàn)室)授課班級主講教師

分析化學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院化學(xué)系化學(xué)霍彩霞職

副教授使用教材華中師大等編《分析化學(xué)(上冊蘭州城學(xué)化學(xué)與境學(xué)學(xué)院二○一三年九月1

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案課名

程稱

教案(首)分析化學(xué)(上冊)

總計(jì):學(xué)時課類任教

程別課師

專業(yè)基礎(chǔ)課霍彩霞

學(xué)分職稱

4副教授

講課:實(shí)驗(yàn):上機(jī):

72

學(xué)時學(xué)時學(xué)時授對

課象

專業(yè)班:化學(xué)121

1個班基本教材:基

華中師范大學(xué)東北師范大學(xué)西南大學(xué)

合編《分析化學(xué)四版冊)本教材和

參考資料

陜西師范大學(xué)華南師范大學(xué)北京師范大學(xué)主要參考書:武漢大學(xué)析化學(xué)五版)華東理工大學(xué)化學(xué)系,四川大學(xué)化工學(xué)院:《分析化學(xué)》主

林樹昌,胡乃非析化學(xué)(化學(xué)分析部分北大出版析化學(xué)簡明教程》教和學(xué)要目求的教及學(xué)難重點(diǎn)點(diǎn)

1掌握靈敏度的計(jì)算方法1~5組見陽離子的性質(zhì)組試劑的作用,系統(tǒng)分析的方法以及各離子的主要檢出反應(yīng);2.掌握有關(guān)誤差的本概念及表示方法,有效數(shù)字的表示和運(yùn)算規(guī)則;3握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定準(zhǔn)物質(zhì)的意義及應(yīng)具備的條件計(jì)算分析結(jié)果的方法;4.掌握酸堿平衡體中各型體分布分?jǐn)?shù)的計(jì)算和用質(zhì)子理論處理酸堿平衡緩沖溶液的值的計(jì)算及堿滴定分析有關(guān)計(jì)算;5解絡(luò)合物平衡體系中的形成常數(shù)和離解常數(shù)級形成常數(shù)和逐級離解期數(shù)等概念的意義,絡(luò)合物表觀穩(wěn)定常數(shù)的意義及副反應(yīng)對絡(luò)合平衡的影響;6.掌握高錳酸鉀法重鉻酸鉀法、碘量法等分析方法及有關(guān)計(jì)算;7.掌握沉淀滴定法原理及其應(yīng)用,影響沉淀溶解度的因素;8.掌握吸光光度法基本原理,朗伯比耳定律和偏離比耳定律的原因。教學(xué)重點(diǎn):1.誤差的基本概念表示方法;有效數(shù)字的表示和運(yùn)算規(guī)則。2.酸堿平衡體系中型體分布分?jǐn)?shù)的計(jì)算和用質(zhì)子理論處理酸堿平衡;絡(luò)合物平衡體系中的形成常數(shù)和離解常數(shù),逐級形成常數(shù)和逐級離解期數(shù),積累形成常數(shù)和積累離解常數(shù),總形成常數(shù)和總離解常數(shù)的意義。3.高錳酸鉀法、重酸鉀法、碘量法等分析方法及有關(guān)計(jì)算。4.吸光光度法的基原理,朗伯比耳定律和偏離比耳定律的原因。教學(xué)重點(diǎn):1.酸堿滴定、氧化原滴定、絡(luò)合平衡的綜合計(jì)算;2.誤差的基本概念表示方法,有效數(shù)字的表示和運(yùn)算規(guī)則。注:課程類別:公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、專業(yè)選修課、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)課、公共選修課2

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案授課內(nèi)容

第一章

課時安排

學(xué)教學(xué)目的要求教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法手段

.使生了解分析化學(xué)是怎樣的一門學(xué)科,樹立準(zhǔn)確的量的概念。.使生對分析化學(xué)的任務(wù)、重要性、分類及發(fā)展趨勢等,有一個概括的了解,激起進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)這門學(xué)科的主動性和積極性。.了解分析方法的分類和分類的依據(jù)。重點(diǎn):分析化學(xué)的任務(wù)和作用。講授;多媒體和傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。時間分配及主要內(nèi)容電化教

共時分分

內(nèi)容,教學(xué)步驟見課件及講稿分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析方法的分類分析化學(xué)的進(jìn)展簡況材及教具應(yīng)用教材及參考書課外學(xué)習(xí)要求

多媒體課件華中師范大學(xué)等四校編,分析化(冊)(三版,高等教育出版社根據(jù)本章要求,查閱相關(guān)資料,并上網(wǎng)復(fù)查閱分析化學(xué)發(fā)展的趨勢。教學(xué)后記3

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案第一章一分化的務(wù)作1.分化學(xué)的任務(wù)

緒論分析化學(xué)是研究關(guān)于物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)學(xué)組成及測定方法的一門學(xué)科是學(xué)科學(xué)的一個重要分支。定性分析的任務(wù):就是鑒定物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成。定量分析的任務(wù):就是測定物質(zhì)中各組分的相對含量。2.分化學(xué)的作用分析化學(xué)作為一門學(xué)科于化學(xué)本身的發(fā)展起過重大作用學(xué)的基本定律都是依靠大量的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才得以創(chuàng)立和發(fā)展起來的它各門學(xué)科的發(fā)展又進(jìn)一步推動了分析化學(xué)的發(fā)展。分析化學(xué)對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展都有重要的作用。分析化學(xué)在高等學(xué)校理、工、農(nóng)、醫(yī)、師范各有關(guān)專業(yè)中,是一門重要的化學(xué)基礎(chǔ)課。三定分的法1.按象分2.按作方法分類3.按樣用量分類4.根被測組分含量分類5.其專有名詞四分化的展勢(一)分析化學(xué)的發(fā)展簡史(二)當(dāng)前的發(fā)展趨勢4

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第二章

定性分析

課時安排

學(xué)教學(xué)目的要求教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法手段教學(xué)內(nèi)容提綱時間分配及主要內(nèi)容教材及參考書作業(yè)及思考題教學(xué)后記

了分析反應(yīng)進(jìn)行的條件,了解鑒定反應(yīng)的靈敏性和選擇性,掌握靈敏度的計(jì)算方法;了分別分析和系統(tǒng)分析的特點(diǎn),掌握空白試驗(yàn)、對照試驗(yàn)的概念;掌常見陽離子的系統(tǒng)分組方、原理和步驟;2掌1組見陽離子的性質(zhì),組試劑的作用,系統(tǒng)分析的方法以及各離子的主要檢出反應(yīng)。掌常見種離的主要分析特性,陰離子初步試驗(yàn)的意義和內(nèi)容,熟悉常見陰離子的鑒定反應(yīng)及主要反應(yīng)條件;了一般物質(zhì)的定性分析步驟重點(diǎn):常見陽離子的硫化氫系統(tǒng)分析方案、原理和步驟;常見陰離子的初步試驗(yàn)。難點(diǎn):常見陽離子的分離條件。講授為主,自學(xué)為輔;啟發(fā)和互動相結(jié)合;多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。一、概述定分析的任務(wù)和方法;定分析反應(yīng)進(jìn)行的條件;鑒方法的靈敏度和選擇性;4.空白試驗(yàn)和對照試驗(yàn);分分析和系統(tǒng)分析。二、陽離子的分析常陽離子的分組;2.第組陽離子的分析;第2陽離子的分析;第陽離子的分析;5.第和第5組離子的分析;三、陰離子的分析陰子的分析特性;2.陰子的分析。四、定性分析的一般步驟(自學(xué))試的外表觀察和準(zhǔn)備;2.初試驗(yàn);陽子分析;陰子分析;5.分析結(jié)果的判斷。共12學(xué)分概分第組陽離子分析分第組陽離子分析分第組陽離子分析分第組陽離子分析分陰子分析分定分析的一般步驟分小華中師范大學(xué)等四校編,分析化上冊)第三,高等教育出版社林樹昌,胡乃非析學(xué)(化學(xué)分析部分作業(yè):1、、5、、12題39思考題:47、9、10、、20。加強(qiáng)各組陽離子分組條件的講解。5

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案第二章教內(nèi):§2-1概一定分的務(wù)方任務(wù):定物質(zhì)中所含有的組分。方法

定性分?干法指分析反應(yīng)在固之間進(jìn)行。?濕法指分析反應(yīng)在溶之間進(jìn)行學(xué)習(xí)濕法分析)二定分反進(jìn)的件共5點(diǎn)三鑒方的敏和擇鑒定方的靈敏度鑒定反應(yīng)的靈敏度常用“最低濃度”和“檢出限量”來表示。?最低度?檢出量?檢出量和最低濃度之的關(guān)系鑒定反的選擇性四空試和照驗(yàn)空白試驗(yàn):用配制試液用的蒸餾水代替試液,用同樣的方法和條件重做試驗(yàn)進(jìn)行鑒定,就叫做空白試驗(yàn)。對照試驗(yàn):用已知溶液代替試液,用同樣方法進(jìn)行鑒定,就叫做對照試驗(yàn)。五分分和統(tǒng)析分別分:利用特效反應(yīng),在其它離子共存的條件下,鑒定任一想要鑒定的離子。這種分析方法就叫做分別分析法。系統(tǒng)分:按一定的步驟和順序?qū)㈦x子加以逐步分離的分析方法就叫做系統(tǒng)分析法。§陽子分一常陽子分自要:㈠H系2分組方系統(tǒng)分簡表㈡酸系統(tǒng)(了解)二第組離的析第一組陽離子包括:、Hg、Pb+組試劑:稀HCl㈠主特性㈡本離子氯化物的沉淀與分離㈢第組陽離子的系統(tǒng)分析討:6

2+2+2+2+2+

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案1.P.393題2.沉第1組離子為什么要在酸性溶液中進(jìn)行?若在堿性條件下進(jìn)行,將會發(fā)生什么后果?3.向知試液中加入第1組劑HCl時未生成沉淀,是否表示第1組離子都不存在?4.如以KI代HCl作為第1組試劑,將產(chǎn)生哪些后果?三第組離的析第二組陽離子包括:、、、、、、Sn組試劑:存在下的HS2㈠主特性㈡第組離硫物沉與離重講)㈢第組陽離子的系統(tǒng)分析討:

1.P.396題2.沉本組硫化物時,在調(diào)節(jié)酸度上發(fā)生了偏高或偏低現(xiàn)象,將會引起哪些后果?3.用TAA作組試劑沉淀第二組調(diào)節(jié)酸度時為什么要先調(diào)至0.6mol/LHCl酸度,然后再稀釋1倍使最后的酸度為0.2mol/L?4.以TAA代替HS作為2組試劑時,為什么可以不加HO和NHI?5.已某未知試液不含第3組離子,在沉淀第硫化物時是否還要調(diào)節(jié)酸度?四第組離的析學(xué)要:第三組陽離子包括:Al、、Fe、、Mn、Zn、、Ni組試劑NH-NHCl存下的NH)S。342㈠主特性㈡第組子沉與離㈢第組陽離子的分析系統(tǒng)分氨法分析(詳見課件)分別分注分第組淀的液若進(jìn)四五離的析應(yīng)立用HAc酸化加熱去H。2討:P.39題題在系統(tǒng)分析中,沉淀本組離子時可否用S(NH)2用(NH4)2S或TAA沉本組離子為什么要加足夠的NH?4在系統(tǒng)分析中組硫化物沉淀生成后母放置過才離心沉降否以?已知NiSCoS在0.3mol/LHCl溶中不被HS沉,但為什么生成的NiS2又溶于HCl五第組離的析7

+--+--+2-2--蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)+--+--+2-2--自要:第四組陽離子包括:、、Mg、K、Na、(經(jīng)典分組方案)4組試劑:無討:.題、、20.在系統(tǒng)分析中,引起第中二價(jià)離子丟失的可能原因有哪些?.以試鑒定時,為什么要加HAc和?.以試劑鑒定Mg2+,在以NH4)2S消干擾離子的手續(xù)中,如果加得不足,將生什么后果?§2~3陰子析自要:一陰子分特㈠與反應(yīng)(易揮發(fā)性)㈡氧還原性㈢形絡(luò)合物的性質(zhì)二陰子分㈠陰子分析試液的制備制備的陰離子分析試液必須滿足個求:除去重金屬離子;將陰離子全部轉(zhuǎn)入溶液;保持陰離子原來的存在狀態(tài)。制備方法把樣與飽和CO溶一起煮沸重屬離子生成不溶于H的酸22鹽、堿式碳酸鹽、氫氧化物或氧化物沉淀,陰離子留在溶液中。用NCO處后的溶液叫23做制備溶液或陰離子分析液。㈡陰子的初步試驗(yàn)分組試揮發(fā)性驗(yàn)(見前)氧化還性試驗(yàn)?氧化陰離子試驗(yàn)+2I+4H=I+2NO+O22?還原陰離子試驗(yàn)①使KMnO(酸性)中的MnO還褪44如:2MnO6H=5Cl+2Mn+8HO42②使I-淀粉(酸性)溶液還原褪色2如:SO+IH=SO+2H3

+

2-

+I+2H2

+

=S+2HI㈢陰子的鑒定討:1.P.4017、題2.在離分組試驗(yàn)中,(1BaCl試得出否定結(jié)果,能否將第1組離子整組排除?2(2AgNO試得出肯定結(jié)果,能否認(rèn)為第陰離子中至少有一種存在?38

2-2-3-2-3--2-2-3-2-3--

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案在化性、還原性試驗(yàn)中,(1以稀HNO代稀H酸試液是否可以?32(2)以稀HCl代稀HSO是可以?2(3)以濃H作化試液是否以?24下各組溶液,在各項(xiàng)初步試驗(yàn)中將有怎樣的表現(xiàn)?說明之。

(1),,Ac3

-

(2)2-,,NO4(3),NO,2§2-4定性分的般驟自)無化物定分,叫試的分或樣系分析試樣的系統(tǒng)分析一般包括下列幾個步驟:試的外表觀察和準(zhǔn)備;初步試驗(yàn);陽離子分析;陰離子分析;分析結(jié)果的判斷。一試的表察準(zhǔn)1觀①液樣觀察顏色,嗅氣味,并用石蕊試紙?jiān)囁乃釅A性。②體樣非屬:用放大鏡觀察它的均勻程度。如果是混合物,就盡可能觀察各組分的顏色、晶形及物理性質(zhì),其中顏色特別重要。準(zhǔn)備初步觀察以后,就應(yīng)進(jìn)行樣品的準(zhǔn)備。準(zhǔn)備的目的主要是使分析所用的試樣的組成具有充分的代表性。①于體樣很容易達(dá)到這種要求;②于體樣必須設(shè)法把它搗碎(在鋼缽中進(jìn)行),再在瓷瑪瑙研缽中研細(xì),經(jīng)《四分法》縮分,??,如此反復(fù)進(jìn)行到試樣研磨成細(xì)粉,能通過一定篩孔(每平方厘米120~300孔篩),并且縮減速100g右?!胺帧笔窃嚮?,成薄元形并成等,然取對兩,這試就減了試的半稱縮一。③果樣金或金就取它們的刨片或鉆屑即可進(jìn)行分析。試樣(如果不是金屬或合金)準(zhǔn)備好后,將其分成四份,一份用作初步試驗(yàn),一份用作陽離子分析,一份用作陰離子分析,保留一份供必要時驗(yàn)證分析結(jié)果使用。二初試初步試驗(yàn)包括焰色試驗(yàn),灼燒試驗(yàn),溶劑作用試驗(yàn)。㈠焰試取相當(dāng)小米粒大小的固體樣品,用HCl潤濕(氯化物較易揮發(fā)),在無色燈焰中進(jìn)行焰色試驗(yàn)。9

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案㈡灼試取少許研細(xì)的試樣放干凈的試管中在底徐徐加熱并觀察試管中有何變化。如果有液凝在管上就試驗(yàn)體酸堿性酸性表示可能含有容易分解的強(qiáng)酸鹽,堿性表示可能含有銨鹽。如果有升物集在壁注升華物顏色色升物示可能有銨鹽和gBr;紫升物示可能有碘灰經(jīng)擦成球升物示可能Hg;黃色華表示可能有或,燒后得到黑色殘?jiān)硎究赡蹸的硝酸鹽或碳酸鹽。??㈢溶試溶劑作用試驗(yàn)一般是HO、稀Cl、濃Cl、HNO、HNO、王的順序進(jìn)行試驗(yàn),23試驗(yàn)時每種溶劑都是先冷,加。三陽子析試樣的系統(tǒng)分析,一般都從陽離子分析開始,因?yàn)橥ㄟ^陽離子分析,找到了某些陽離子后,就可以推斷某些陰離子不可能存在,從而可以簡化分析操作。.陽子析液制根據(jù)溶劑作用試驗(yàn)結(jié)果,(可以)選擇適當(dāng)?shù)娜軇┌言嚇尤芙獬稍囈?,就得陽離子分析液。.陽子分通常是采用系統(tǒng)分析法。四陰子析.初觀與斷根據(jù)陽離子分析結(jié)果以及試樣的初步試驗(yàn),可以推知哪些陰離子不能存在,這樣就可以簡化分析操作。例如檢出試液中沒有As陽離子存在么樣中必然就沒A

、MnO

及rO(O2-)陰離子存在就沒有必要去檢驗(yàn)這幾種陰離子。、陰子析液制前已講,此略)、陰子初試(前已講,此略)、陰子檢(分別分析,自學(xué))五分結(jié)的斷將陽離子分析和陰離子分析的分離鑒定反應(yīng)所得結(jié)果外表觀察步驗(yàn)的現(xiàn)象綜合考慮,得出結(jié)論。如有不合理之處,例如:樣品溶HO但檢出的離子中有Ba

和SO,就應(yīng)分析原因,重新驗(yàn)證。作業(yè):1、、、、、、1314、17182010

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案授課內(nèi)容教學(xué)目的要求

第三章誤差和分析數(shù)據(jù)的處理掌握有關(guān)誤差的基本概念及表示方法;掌握有效數(shù)字的表示和運(yùn)算規(guī)則;了解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)和分析數(shù)據(jù)的處理;正確應(yīng)用F檢和t檢對分析方法和結(jié)果作出評價(jià)。

課時安排

學(xué)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法手段教學(xué)內(nèi)容提綱

重點(diǎn):誤差的正態(tài)分布;有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則檢、檢。講授為主,啟發(fā)式和互動式相結(jié)合;多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。一、誤差及其產(chǎn)生的原因系誤差;偶誤差。二、測定值的準(zhǔn)確度與精密度準(zhǔn)度與誤差;精度與偏差;3.精密度與準(zhǔn)確度的關(guān)系。三、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布數(shù)處理中常用名詞的含義;2.測定值的頻數(shù)分布;隨誤差的正態(tài)分布。四、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理置度μ置信區(qū)間;2.可疑值的取舍;分方法準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)。分析結(jié)果的表示方法。五、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則有數(shù)字的意義及位數(shù);數(shù)字修約規(guī)則;有數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則;4.有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則在分析化學(xué)中的應(yīng)用。六、提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法化分析中對準(zhǔn)確度的要求;2.分準(zhǔn)確度的檢驗(yàn);提分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法。共時時間分配及主要內(nèi)容

分分分分分分

誤差及其產(chǎn)生的原因,測定值的準(zhǔn)確度與精密度隨機(jī)誤差的正態(tài)分布有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法小結(jié)教材及參考書作業(yè)及思考題教學(xué)后記

華中師范大學(xué)等四校編,分析化上冊)第三,高等教育出版社北大出版析化學(xué)簡明教程作業(yè):4、、、15、題72思考題:12、3、、11、12題11

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案第三章教內(nèi)§3-1誤及產(chǎn)的因一系誤

誤差和析據(jù)的處指由于某些固定原因所導(dǎo)致的誤差。特點(diǎn)復(fù)性1.儀和劑引的差由于儀器本身的缺陷所造成的誤差叫儀器誤差。由于試劑不純或蒸餾水中含有微量雜質(zhì)而引起的誤差叫試劑誤差。2.個操上引的差由于操作不當(dāng)而引起的誤差稱為操作誤差。產(chǎn)生個人誤差的原因是于人觀察判斷能力的缺陷或不良習(xí)慣引起的是源于個人的偏見或一種先入為主的成見。操作誤差與個人誤差,其數(shù)值可能因人而異,但對同一個操作者來說基本上是恒定的,因此,也可以統(tǒng)稱為個人誤差。3.方誤方法誤差是由所采用的分析方法本身的固有特性所引起的分析系統(tǒng)的化學(xué)或物理化學(xué)性質(zhì)所決定的,無論分析者操作如何熟練和小心,這種誤差總是難免的。方誤的源:①反應(yīng)不能定量地完成或者有副反應(yīng);②干擾成分的存在;③在重量分析中沉淀的溶解損失沉淀和后沉淀的現(xiàn)象燒沉淀時部分揮發(fā)損失或稱量形式具有吸濕性等等。④在滴定分析中,滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不相符。系誤的質(zhì)以納三:①系統(tǒng)誤差會在多次測定中重復(fù)出現(xiàn);②系統(tǒng)誤差具有單向性;③系統(tǒng)誤差的數(shù)值基本是恒定不變的。二偶誤指由于某些偶然的、微小的和不可知的因素所引起的誤差。舉一個最簡單的使用天平稱重的例子一個瓷坩堝同一天平上用同一砝碼進(jìn)行稱重,得到下面的克數(shù):29.346529.346329.346429.3466為什么四次稱重?cái)?shù)據(jù)會不同呢?①讀取天平指針讀數(shù)時總免左或偏右一點(diǎn)天平本身有一定的變動性這無法控制的;②天平箱內(nèi)溫度的微小變化,坩堝和砝碼上吸附著微量水份的變化;③空氣中塵埃降落速度的不恒定;④其它未確定因素。正分有種質(zhì)①離散性;②集中趨勢;③對稱性。(見書圖)12

i蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案i課抽:1題§3-2測值準(zhǔn)度精度一準(zhǔn)度誤準(zhǔn)確度是測定值與真實(shí)值的符合程度,用誤差表示。?絕對差:指測得值與實(shí)值之差。即絕對誤差()=測得值Xi-真值()?相對差:指誤差在分結(jié)果中所占的百分率或千分率。例如,用分析天平稱量兩個試樣,稱得1號,號為。定二者的真實(shí)重量各為1.7543g和0.1755g,兩者稱量的絕對誤差分別為:號:E1=1.7542-1.7543-0.0001(g)號:0.1754-0.1755=兩者稱量的相對誤差分別為:::二精度偏在相同條件下多次測定結(jié)果相互吻合的程度就叫精密度,用偏差表示。絕偏差)相偏差13

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案算術(shù)平偏差()相對平偏差標(biāo)準(zhǔn)偏相對標(biāo)偏差(變異系數(shù))平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差三準(zhǔn)度精度關(guān)14

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案結(jié)論精度高是保證準(zhǔn)確度高先決條件精密度高不一定準(zhǔn)確度就高若精密度很低,說明測定結(jié)果不可靠,在這種情況下,自然失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。所以在評價(jià)分析結(jié)果時,必須將系統(tǒng)誤差和偶然誤差的影響結(jié)合起來考慮,以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。四、公差“公差”是生產(chǎn)部門對分析結(jié)果允許誤差的一種表示方法。例如:測定鋼中含量公差范圍為大P.13)含S量%≤0.02

公差±±0.004±0.006±0.01≥0.20

±如果試樣含量,測得結(jié)果為0.035%,即合公差的要求(因含S0.032%是屬于含這個范圍,它的公差是±0.004)即測得值在±這范圍內(nèi)的,都符合要求。如果分析結(jié)果的誤差超出公差的范圍,就叫超差,就應(yīng)重作。公差范圍的確定,一般是根據(jù)生產(chǎn)的需要和具體情況來確定。?討:?P.72、、題§3-3隨誤的態(tài)布一數(shù)處中用詞含總體、本和個體在統(tǒng)計(jì)學(xué)中所研究對象的全體為總(叫母體的個基本單元稱為個體。從總體中隨機(jī)抽取出來的部分個體的集合體稱為樣本(又叫子樣樣本容樣本中所含數(shù)據(jù)(如測定值)的個數(shù)稱為樣本容量,用n表。算術(shù)平值(前已講)中位數(shù)M)中位數(shù)(M)是指將一組測定值按一定大順序排列時的中間項(xiàng)的數(shù)值。差方和測定值對平均值偏差的平方的加和叫差方和。即15

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案方差(表征隨機(jī)變量分布的離散程度)個別測定值與平均值的偏差的平方和除以測定次數(shù))得方差。標(biāo)準(zhǔn)偏(前已介紹)相對標(biāo)偏差(前已介紹)平均偏

和相對平均偏差極差(全距)在一組數(shù)據(jù)中最大值與最小值之差稱為極差(又叫全距或范圍誤差R表。即R=X-X頻將平行測定次數(shù)足夠多的數(shù)據(jù)劃分為若干組每個組內(nèi)的數(shù)據(jù)個數(shù)叫該組數(shù)據(jù)的頻數(shù)。相對頻數(shù)頻數(shù)與所測數(shù)據(jù)總個數(shù)(樣本容量)之比值,叫相對頻數(shù)(即頻率或概率概率密度各組數(shù)據(jù)的相對頻數(shù)(概率)除以組距就是概率密度。組距就是最大值與最小值之差除以組數(shù)。二測值頻分16

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案㈠算極差R例如,測定鎳合金試樣中鎳的量分?jǐn)?shù)(%百分含量,在相同條件下共測定90次,其結(jié)果如四師P.49表所示。㈠算出極差R(即全距)R=X-X==㈡確定組數(shù)和組距組數(shù)的確定視樣本容量而定,容量大時分成10~20組容量小n<50)分成組在該測定中分成9組確定組數(shù)之后,就要求組距。組距:最大值減最小值用組數(shù)除即得組距(即極差除以組數(shù)例的組距為:㈢統(tǒng)頻數(shù)和計(jì)算相對頻數(shù)如果90個定數(shù)據(jù)分成9組以先統(tǒng)計(jì)每一個組內(nèi)數(shù)據(jù)的個稱頻算頻數(shù)與樣本總數(shù)(即樣本容量總數(shù))之比(稱為相對頻數(shù);若以%表示,則稱頻率后將組值范圍、頻數(shù)和相對頻數(shù)列入表中,即可得頻數(shù)分布表(見四師P.49表㈣繪方圖若以組界值為橫坐標(biāo)對頻率縱坐標(biāo)作圖得相對頻數(shù)分布直方(四師P.49對頻數(shù)直方圖上長方形的總面積為。在全部測定數(shù)據(jù)中于中間數(shù)值之的數(shù)據(jù)多一些其它范圍的數(shù)據(jù)少一些,小至1.49,大至附的數(shù)據(jù)就更少。就是說,測定值具有明顯的集中趨勢。測定數(shù)據(jù)的這種既分散又集中的特性,就是其內(nèi)在規(guī)律性的表現(xiàn)。三隨誤的態(tài)布1.正分(μ,)隨機(jī)誤差的正態(tài)分布性質(zhì),用高斯分布來描述,它的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:f(x)

12

e

2

(1)從()式高斯分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式和正態(tài)分布曲線可以看到平均μ和體標(biāo)準(zhǔn)偏差是正態(tài)分布的兩個基本參數(shù)。給定μ和,態(tài)分布曲線就完全確定了。不管總體標(biāo)準(zhǔn)差為值曲和橫坐標(biāo)之間所夾的面積代表各種大小偏差的樣17

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案本值出現(xiàn)概率的總和,這就是概率密度函數(shù)-∞∞區(qū)間的積分值,其值為,即標(biāo)準(zhǔn)態(tài)布線N(0,1)高斯正態(tài)分布的數(shù)學(xué)表達(dá)式(式中,、μ、都是變量,計(jì)算不便。為此常采用變量轉(zhuǎn)換的辦法,將平均值的偏差x-μ)以為單位,即令則以何值出現(xiàn)時,就可由其相當(dāng)于u個而得出。例1:有一系列Fe的析數(shù)據(jù),,,計(jì)算x=53.58%Fe時的u。解:這就是說,當(dāng)一次測定值時偏總體平均值為一個標(biāo)準(zhǔn)差,即一個單。例:某化學(xué)課程最終考,平均成μ=75分,總體標(biāo)準(zhǔn)偏差=10分,計(jì)算分時的u值。解:即在此考試中,得滿分的將以個準(zhǔn)偏差出現(xiàn)。將上式(所令式)代入高斯數(shù)學(xué)表達(dá)式,得18

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案經(jīng)過變量轉(zhuǎn)換后平均值為μ總體標(biāo)準(zhǔn)偏差為的態(tài)分布曲線為平均μ總體標(biāo)準(zhǔn)偏差=1的態(tài)分布曲線,這種特殊的正態(tài)分布曲線稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布曲線,用N(01)表示師圖3-53.標(biāo)正分布率度數(shù)分(用假定測定值出現(xiàn)在u=∞這樣的無限范圍內(nèi),則其出現(xiàn)的幾率就等于。如果測定值出現(xiàn)在u=-∞或0到∞間,則在該范圍內(nèi)出現(xiàn)的幾率分別為50%面積的關(guān)系列于四師表3-1。例3:某數(shù)值x在平均值(指總體平均值)的個準(zhǔn)偏差)內(nèi)概率是多少?落在平均值的3個標(biāo)準(zhǔn)偏差以內(nèi)的概率是少?解:查四師表3-1,u=2時面積為,于是出現(xiàn)的概率為:當(dāng)u=3時面積為,于是出現(xiàn)的概率為:討:?假對Fe進(jìn)行了多次測定O的均含量為11.04%為,233?

試計(jì)算FeO含落在標(biāo)準(zhǔn)偏差以內(nèi)的幾率。23?解:查表u=2時面積為0.4773于是出現(xiàn)的概率為:?????????

已某試樣中含Co的準(zhǔn)值為1.75%,標(biāo)準(zhǔn)偏σ=0.10%設(shè)測量時無系統(tǒng)誤差,求分析結(jié)果落在±0.15%圍內(nèi)的概率。解:查正態(tài)分布概率積分表,u=1.5時概率為。分析結(jié)果落在±范內(nèi)的概率應(yīng)為30.4554=86.6%。3.已某試樣中含Co的準(zhǔn)值為,標(biāo)準(zhǔn)偏差,設(shè)測量時無系統(tǒng)誤差,求分析結(jié)果大于的率。解:此屬單側(cè)檢驗(yàn)的問題。??

查積分表時率為整正態(tài)分布曲線右側(cè)的概率為0.5000故落在大于的概率為:0.5000-0.4938=0.62%19

?????????

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案求均μ-0.6至+0.6σ區(qū)間內(nèi)的概率。解:由題意知:u=±0.6查正態(tài)分布概率積分表u=0.6時積分面為0.2258此為雙側(cè)分布。故概率為:0.22583對試樣中鐵含量量進(jìn)行了130次析,分析結(jié)果符合正態(tài)分N(55.20%分析結(jié)果大于可能出現(xiàn)的次數(shù)。解:查概率積分表,時概率為整正態(tài)分布曲線右側(cè)的概率為0.5000結(jié)果大于55.60%之概率應(yīng)為??

1303≈()?

作業(yè):14、16、18題§3-4有測數(shù)的計(jì)理一置度μ置區(qū)真值落在某一指定范圍內(nèi)的概率就叫置信概率(或置信度,置信水平)這范圍就叫做置信區(qū)間。㈠置信度假設(shè)分析某鋼樣中的含磷量,四次平行測定的平均值為。知如果將分析結(jié)果報(bào)告為:或?qū)懗桑簡蝹?cè)分布的概率為:查積分表(四師P.54表3-1;三師表;武大表7-2單面積(或說單側(cè)概率)等于時u=1.0于是可報(bào)告成:20

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案置信度通常以表,顯著性水平α表示,㈡置信區(qū)間已知總標(biāo)準(zhǔn)偏時置信區(qū)間已知樣標(biāo)準(zhǔn)偏差時置信區(qū)間二可測值?。ㄒ唬㏎檢驗(yàn)法(該法由迪安狄克遜在1951年出)步驟:?定數(shù)據(jù)按從小到大順序排列XXX、?、X,中可疑數(shù)據(jù)可123n-1n能是X、X。1?列式計(jì)算舍棄商值若X為疑值時,n若X為疑值時,1?Q值得的界值?

PQ≥QPnQ<P

則該可疑數(shù)據(jù)為無效測量,應(yīng)舍棄;則該可疑數(shù)據(jù)仍屬偶然誤差范疇內(nèi)的,應(yīng)保留。(二)四倍法步驟:?疑數(shù)據(jù)外,將其余數(shù)據(jù)相加求出算術(shù)均值及均偏差。?可數(shù)據(jù)與平均值之差大于。即則棄去此可疑數(shù)據(jù),否則應(yīng)予以保留。(三)格魯布斯檢驗(yàn)法?在一數(shù)據(jù)中,只有一可疑值時:將測得的數(shù)據(jù),按從小到大順序排列為X、X、?、X。中X或X1n-1可能是可疑值。若X是疑值,則1若X是疑值,則n21

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案G≥G時,則該可疑值舍去,否則應(yīng)保留。P?一組據(jù)中有兩個(或個以上)可疑值:①可疑值在同一側(cè)②可疑值在兩側(cè)例:某一標(biāo)準(zhǔn)溶液的4次定值為0.1014、0.10250.1016mol/L用格魯布斯法判斷可疑值可否棄去?)解:選定,查(四師表)臨界值,G=1.460.95,4因G<G0.95,4故0.1025mol/L這個數(shù)據(jù)屬于偶然誤差范疇內(nèi)的不應(yīng)舍去。例(四師略)(四)置信區(qū)間檢驗(yàn)法凡是落在置信區(qū)間之外的數(shù)據(jù)應(yīng)舍去,在區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)應(yīng)保留。例鐵礦石中鐵的含O%表示次定果40.16%,240.18%,40.18%試以t檢法判斷組數(shù)據(jù)中是否有可以舍去的數(shù)置度為)?解已知n=6查t值(四師表三師表5-4武P.250表7-3得tPf求得

=40.14%,S故測得值落在范內(nèi),應(yīng)保留;否則應(yīng)舍去。在所測數(shù)據(jù)中不此范圍內(nèi),故應(yīng)舍去。小結(jié)以介紹的四種處理可疑據(jù)的方法們都是從統(tǒng)計(jì)的概率來考慮的①四倍法簡單,但不嚴(yán)密,目前用得很少。檢法比較直觀,計(jì)算方法簡便,在測量次數(shù)較少(n<10時檢法是一種較為合理的方法。③格魯布斯法和t-檢驗(yàn)法在判斷可疑值是否22

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案舍去的過程中引進(jìn)了正態(tài)分布中兩個最重要的樣本參和S方法的準(zhǔn)確性較好合理而普遍適用的一種方法。但是因需要計(jì)σ和S,所以較麻煩。三分方準(zhǔn)度檢(著檢)先假設(shè)組數(shù)據(jù)之間不存在顯著性差異。確定一適當(dāng)?shù)闹眯哦龋ɑ蝻@著性水平)根據(jù)所擇的置信度檢驗(yàn)兩個數(shù)據(jù)集的差異是否顯著?檢t值①樣平均值與真值比較或若t<t,新法準(zhǔn)確可靠(無顯著差異)若t>t,新法不可靠(有顯著性異)例1:為了鑒定一個分析方法,取基準(zhǔn)物(含量)作了10次行測定。結(jié)果為:,,,,99.4,99.9,100.1,99.6(%)。試對此分析方法作出評價(jià)(置信度95%解:已知=100.0%,P=95%查t值t=2.260所,若置信度為,測定結(jié)果基準(zhǔn)物的純度0.95,90.95,9有顯著性差異。例2,課件)②兩樣本平均值比較例3課)例4課)?檢驗(yàn)值23

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案F值于F表,則認(rèn)為兩組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差之間有顯著性差異,否則無顯著性差異。四分結(jié)的示法報(bào)告分析結(jié)果時,須報(bào)告準(zhǔn)確度、精密度(注意有效數(shù)字的位數(shù)定數(shù)、一定置信度下的置信區(qū)間。??

討:、題作:P.73~27、題§3~5有效字其算則一有數(shù)的義位有效數(shù)字——是指分析工作中實(shí)際能夠測量到的數(shù)字者說所有確定數(shù)字后加上一位不確定性的數(shù)字,就叫做有效數(shù)字。例如用通分析天平稱量某物克數(shù)時于分析天平性能的限制小數(shù)點(diǎn)后第四位的數(shù)字是由估計(jì)得到的,因此數(shù)據(jù)只能取到小數(shù)點(diǎn)后第四位。設(shè)稱出的重量1此數(shù)前面位字都是確定的,最后一位數(shù)字不確定,因此,一共6位效數(shù)字。如果改用普通臺稱,由于臺稱的性能比分析天平差,小數(shù)點(diǎn)后第二位數(shù)字開始已不確定,因此,只能取到小數(shù)點(diǎn)后第二位。得到的重量應(yīng)為12.12g,為四位有效數(shù)字。又如:讀取滴定管上的刻度甲得到23.43mL,乙得到23.42mL,丙到23.44mL,得到23.43mL定量分析中,在表示分析數(shù)據(jù)時,最重要的一點(diǎn),就是只用有效數(shù)字。有效數(shù)字的位數(shù)直接與測定的相對誤差有關(guān)。例如,用一般的分析天平稱得某物體的重量為0.5180g,這個數(shù)不僅表明該物體具體重量,而且也表示最后一位數(shù)字0”是可疑的,即實(shí)際重量是.5180±0.0001g范內(nèi)的某一數(shù)值。此時稱量的絕對誤差為0.0001g。若將上述結(jié)果寫成則該物體際重量將0.518±0.001)g圍內(nèi)的某一數(shù)值,即絕對誤差為±0.001g可見,準(zhǔn)確度降低了倍注意”數(shù)值中的作用”可以是有效數(shù)字,也可以不是有效數(shù)字。在字中間的0”都是有效的;在字前面的0起定位作用,不是有效數(shù)字;在字后面”究竟是不是有效數(shù)字,必須據(jù)具體情況來定。請說明下列有效數(shù)字的位數(shù):5位效數(shù)字24

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案4位效數(shù)字4位效數(shù)字位效數(shù)字1位有效數(shù)字5位有效數(shù)字30.48%4位有效數(shù)字3有效數(shù)字2位效數(shù)字3位效數(shù)字二數(shù)修規(guī)

有效數(shù)字位數(shù)不確定有效數(shù)字位數(shù)不確定“四舍六入,五后有數(shù)就進(jìn)一,五后無數(shù)就成雙例如:將下列數(shù)字修約成三位有效數(shù)字。①2.718282.72③59.857⑤76.549976.5⑦⑨23.550

②④⑥⑧⑩

3.141593.1445.428.232.527.5注:①一個數(shù)據(jù)的修約只能進(jìn)行一次,不能分次修約。②使用計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算時般對中間每一步驟的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修約對后的結(jié)果進(jìn)行修約,使其符合事先所確定的位數(shù)。三有數(shù)的算則㈠加法進(jìn)行加減運(yùn)算時應(yīng)以小數(shù)點(diǎn)后數(shù)最(即絕對誤差最大的那個數(shù)為準(zhǔn)確定有效數(shù)字位數(shù)。例課件)㈡乘法進(jìn)行乘除運(yùn)算時,應(yīng)以有效數(shù)字位數(shù)最少(即相對誤差最大)的那個數(shù)為準(zhǔn),確定有效數(shù)字的位數(shù)。例課件)㈢對運(yùn)算所取對數(shù)的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)有效數(shù)字位數(shù)相同。例課件)注:①記錄測定數(shù)值時,只保留一位可疑數(shù)字。②計(jì)算有效數(shù)字位數(shù)時,若數(shù)據(jù)的首位數(shù)等于大于8其有效數(shù)字的位數(shù)可多算一位。③所有常數(shù)(如、的值以及分析化學(xué)中常遇到的倍數(shù)、分?jǐn)?shù)關(guān)系非測定所得,其有效數(shù)字位數(shù),視為任意的(即無限多位要幾位就寫幾位。④表示準(zhǔn)確度和精密度時,取一位有效數(shù)字即可,最多取兩位有效數(shù)字。四有數(shù)運(yùn)規(guī)在析學(xué)的用①各種化學(xué)平衡中有關(guān)濃度的計(jì)算;25

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案②計(jì)算測定結(jié)果。??

討:P.727、810題作:P.724~628題§3-6提分結(jié)準(zhǔn)度方一化分中準(zhǔn)度要為了不同目的進(jìn)行化學(xué)分析所要求的準(zhǔn)確度是不同的。二分準(zhǔn)度檢平行測求和法離子平法、用兩種不同類型的方法分析三提分結(jié)準(zhǔn)度方選擇適的分析方法減小測的相對誤差檢驗(yàn)和除系統(tǒng)誤差?照析?作空試驗(yàn)?校正器?分析果的校正適當(dāng)增平行測定次數(shù),減小隨機(jī)誤差26

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案授課內(nèi)容

第四章

滴定分析法概論

課時安排

學(xué)教學(xué)目的要求教學(xué)

了解滴定分析法的特點(diǎn)和對化學(xué)反應(yīng)的要求;掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定,基準(zhǔn)物質(zhì)的意義及應(yīng)具備的條件;掌握物質(zhì)的量濃度、滴定度的意義及相互換算的方法;掌握計(jì)算分析結(jié)果的方法。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法手段教學(xué)內(nèi)容提綱時間分配及主要內(nèi)容教材及參考書作業(yè)及思考題教學(xué)后記

重點(diǎn):濃度的換算和滴定分析的有關(guān)計(jì)算。講授為主,啟發(fā)式和互動式相結(jié)合;多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合。一、滴定分析法簡介滴分析法的特點(diǎn)和主要方法;2.滴定分析法對滴定反應(yīng)的要求;幾滴定方式。二、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法物的量濃度;滴定度。三、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和濃度的標(biāo)定標(biāo)溶液的配制;2.標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)定。四、滴定分析中的計(jì)算物的量濃度和體積的關(guān)系;2.物的量濃度、體積與質(zhì)量間的關(guān)系;物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算;物質(zhì)的量濃度與滴定度間的關(guān)系;質(zhì)分?jǐn)?shù)、體積與滴定度間的關(guān)系。共時分標(biāo)溶液濃度的表示方法分滴分析中的計(jì)算分標(biāo)溶液的配制和濃度的標(biāo)定分小華中師范大學(xué)等四校編,分析化上冊)第三,高等教育出版社北大出版析化學(xué)簡明教程作業(yè):9、、1517、題85思考題:1、3、、6題。27

t蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案t第四章教內(nèi)§4~1定析簡一滴定分析的點(diǎn)主方㈠滴分析法的特點(diǎn)

滴定分法論滴定分析法是化學(xué)分析法中的重要分析方法之一。滴定分析法titrimetric:就是將一種已知準(zhǔn)確濃度試劑溶液(即標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定管滴加到被測定的物質(zhì)的溶液(即試液)中,直到化學(xué)反應(yīng)完全時為止,然后根據(jù)所用試劑溶液的濃度和體積以求得被測組分的含量的操作手續(xù)主要是滴定,所以這種方法就叫做滴定分析法?;g(shù):標(biāo)準(zhǔn)溶液(standardsolution):在滴定分析中,通常把已知準(zhǔn)確度的試劑溶液叫做標(biāo)準(zhǔn)溶液,又叫做滴定劑。滴定(titrant滴劑從滴定管滴加到被測物質(zhì)溶液中的過程叫做滴定?;鶞?zhǔn)物(primary:能用來直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。化學(xué)計(jì)量點(diǎn)stoichiometricpoint)滴的標(biāo)準(zhǔn)溶液與被測物質(zhì)定量反應(yīng)完全時的這一點(diǎn),叫做化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(亦稱等量點(diǎn)是理論終點(diǎn)。滴定終點(diǎn)(point):化學(xué)計(jì)量點(diǎn)一般用指示劑的變色來確定。在滴定過程中,指示劑正好發(fā)生顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)叫做滴定終點(diǎn)。終點(diǎn)誤差(point滴終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一定完全吻合此造成的很微小的分析誤差叫做滴定誤差(或終點(diǎn)誤差,用表滴定分析的主要特點(diǎn)是加入滴定劑的量與被測物質(zhì)的量恰好符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系分析方法快速、準(zhǔn)確,操作簡便,用途較廣,適合于中到高含量組分的測定。滴定分析的方法:根據(jù)反應(yīng)的不同,滴定分析法又可分為以下四類:酸滴定法methodof)絡(luò)滴定法methodofcomplexfermation)氧還原滴定法(methodofoxidationreductiontitration)沉滴定法methodoftitration)二滴分法滴反的求反要定量地完成反速度要快要簡便可靠的方法確定滴定的終點(diǎn)三幾滴方、直接滴定directtitration)用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定被測物質(zhì)的溶液,叫做直接滴定。凡能滿足滴定分析要求的反應(yīng),都可用直接滴定法進(jìn)行滴定。回定titration返滴定或剩余量滴定)反應(yīng)速度較慢或沒有合適指示劑的反應(yīng)以先準(zhǔn)確地加入過量的標(biāo)準(zhǔn)溶液反完全之后,再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余(多余)的滴定劑(標(biāo)準(zhǔn)溶液據(jù)反應(yīng)消耗的滴28

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案定劑的量就可以算出被測組分的含量。這樣的滴定方法就稱回滴定法。置滴定displacedtitration)對不按一定反應(yīng)式進(jìn)行或伴有副反應(yīng)的反應(yīng)直接滴定被測物質(zhì)這情況,可以通過被測物質(zhì)與另一種物質(zhì)起反應(yīng)換一定量的能被滴定的物質(zhì)來后適當(dāng)?shù)牡味▌┻M(jìn)行滴定,借此可算出被測物質(zhì)的含量,這種方法叫做置換滴定法。間滴定法indirection)不能與滴定劑直接反應(yīng)的物質(zhì),可以通過另外的反應(yīng)間接測定。§4~2準(zhǔn)液度表方一物的濃(C)二滴度T按配成標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)表示的滴定度T)A例如:TNaOH0.04000g/mL即NaOH液中含有。按被測物質(zhì)表示的滴定度T)A/B①表示每標(biāo)溶液A相于被測物質(zhì)B的數(shù)。例如:即每mLKCrO標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于。2例:取被測溶液10.00mL盛于錐形瓶中,以的KO標(biāo)溶液滴定消KO標(biāo)溶液20.00mL求測溶液中鐵的含量是多22少?(以鐵/升表示)解:答:被測溶液升中含。②如固定被測物質(zhì)的質(zhì)量,那么滴定度可直接表示1mL滴劑(標(biāo)準(zhǔn)溶液)相當(dāng)于被測物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或百分含量%例如:即固定試(測物質(zhì)重量時1mLKCrO標(biāo)溶液相當(dāng)于試樣中鐵含量1.00%27例升標(biāo)準(zhǔn)KCrO溶含純KCrO此液對FeO的滴定度為多少?227273解課件)29

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案§3~3準(zhǔn)液配和度標(biāo)一標(biāo)溶的制直配制法準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì),溶解后移入容量瓶中,用稀釋至刻度,然后根據(jù)稱取的基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量和容量瓶的體積可直接精確計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度就直接配制法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。計(jì)算公式:基準(zhǔn)物質(zhì)必須具備以下條件:①純度應(yīng)足夠(一般要求純度99.9%以上的含量應(yīng)少到可以忽0.01~0.02%②組成要恒定,應(yīng)與化學(xué)式完全符合。③性質(zhì)要穩(wěn)定。④最好具有較大的摩爾質(zhì)量。間配制法(也叫標(biāo)定法)就是先配成一種接近所需濃度的溶液后用基準(zhǔn)物或用已經(jīng)用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定過的另一標(biāo)準(zhǔn)溶液)來標(biāo)定它的準(zhǔn)確濃度。這種操作過程叫做“標(biāo)定”或“標(biāo)化就是間接法配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。二標(biāo)溶濃的定.用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)溶后用標(biāo)定的溶液來滴定然根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的重量及待標(biāo)定溶液所消耗的體積,就可算出該溶液的準(zhǔn)確濃度。與準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較用移液管準(zhǔn)確吸取一定量的待標(biāo)定溶液已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定者確吸取一定量的已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液待定溶液來滴定后根據(jù)兩種溶液所消耗的毫升數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度可計(jì)算出待標(biāo)定溶液的準(zhǔn)確濃度這用標(biāo)準(zhǔn)溶液來測定待標(biāo)定溶液準(zhǔn)確濃度的操作過程叫做“比較§4~4滴定析的算一物的濃(C(稱度和積V)關(guān)30

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案例:計(jì)算0.2500mol/LNaOH溶10.00ml能與多少毫升0.2500mol/LHSO起用。2解課件)二物的濃(C、積)與量m)的系例課)三物的量數(shù)計(jì)四物的濃(C)滴度T)間的系五質(zhì)分w)、體積(與滴度T、T)的系A(chǔ)AB/A??

討:P.852、56、7題作:P.854、821題31

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案授課內(nèi)容

第五章

酸堿滴定法

課時安排

學(xué)進(jìn)一步理解酸堿質(zhì)子理論中酸堿的定義共軛酸堿對酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)以及溶劑的質(zhì)子自遞反教學(xué)目的要求教學(xué)

應(yīng)等基本概念;掌握酸堿平衡體系中各型體分布分?jǐn)?shù)的計(jì)算和用質(zhì)子理論處理酸堿平衡;掌握幾種常用緩沖溶液的配制方法、值的計(jì)算以及緩沖容量緩沖范圍的概念;了解酸堿指示劑的變色原理、變色范圍;理解各種類型酸堿滴定過程中pH的變化規(guī)律,掌握正確選擇指示劑的方法;掌握酸堿滴定分析有關(guān)計(jì)算。重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)方法手段學(xué)

重點(diǎn):用質(zhì)子理論處理酸堿平衡;指示劑的選擇;突躍范圍;有關(guān)計(jì)算。難點(diǎn):用質(zhì)子理論處理酸堿平衡。講授為主,啟發(fā)式和互動式相結(jié)合;多媒體教學(xué)為主,傳統(tǒng)教學(xué)為輔。一、酸堿質(zhì)子理論基本概念;酸堿反應(yīng);溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)和溶劑的種類;酸堿的強(qiáng)度與溶劑的關(guān)系。二、水溶液中弱酸(堿)各型體的分布幾個概念;2.處理水溶液中酸堿平衡的方法;酸度對弱酸(堿)各型體分布的影響。三、酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算一元強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液中濃度的計(jì)算;2.一元弱酸弱堿溶液;多元弱酸(堿)溶液H

]計(jì)算;兩性物質(zhì)溶液酸度的計(jì)算;5.混合酸溶液。內(nèi)容提綱時間分配及主要內(nèi)容教材參考書作業(yè)及思考題

四、酸堿緩沖溶液緩沖溶液值的計(jì)算;緩沖容量和緩沖范圍;3.緩沖溶液的選擇和配制五、酸堿指示劑酸堿指示劑的變色原理;指示劑的變色pH范圍使用酸堿指示劑需注意的問題;混合指示劑。六、強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)的滴定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的滴定;強(qiáng)堿(酸)滴定一元弱酸(堿直接準(zhǔn)確滴定一元弱酸(堿)的可行性判據(jù);4.終點(diǎn)誤差。七、多元酸堿的滴定多元酸(堿)分步滴定的可行性判據(jù);多元酸的滴定;多元堿的滴定;混合酸(堿)的滴定;5.酸堿滴定中CO的影響。八、酸堿滴定法的應(yīng)用混合堿的分析;銨鹽中含氮量的測定;3.某些有機(jī)化合物含量的測定;極弱酸(堿)的滴定;某些無機(jī)物含量的測定;非水溶液中酸堿滴定。共12學(xué)時內(nèi)容,教學(xué)步驟見課件及講稿90分鐘質(zhì)子理論的酸堿概念90分鐘溶液中酸堿組分的分布,酸堿溶液的pH值計(jì)算90分鐘酸堿指示劑的變色原理、變色范圍、選擇依據(jù)90分鐘強(qiáng)酸(堿)的滴定曲線、一元弱酸(堿)的滴定曲線、多元酸(堿)的滴定曲線45分鐘滴定終點(diǎn)誤差的計(jì)算90分鐘酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)定30分鐘應(yīng)用示例計(jì)算15分鐘小結(jié)華中師范大學(xué)等四校編,分析化學(xué)(上冊)(第三版高等教育出版社北大出版析化學(xué)簡明教程》作業(yè):3、、8、18、、39題思考題:、、3、5、6、。32

++++--14--173蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案++++--14--173教內(nèi):第五章

酸堿滴定法§4-1酸質(zhì)理一基概酸堿質(zhì)子理論(由布朗斯特(BrJN)于1923年出)對酸堿的定義是:一切能放出質(zhì)子H)物質(zhì)就是酸,能接受質(zhì)子H)物質(zhì)就是堿。二酸反酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是兩個共軛酸堿對之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)質(zhì)子理論不僅把酸與堿的關(guān)系統(tǒng)一在質(zhì)子上,而且把酸與堿的反應(yīng)統(tǒng)一在質(zhì)子的傳遞上。酸的相對性共的絕對性廣性三溶的子遞應(yīng)溶的類以HO為:2HO+HH+OH23

-象這種僅在溶劑分子之間發(fā)生的質(zhì)子傳遞作用叫做溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng)應(yīng)的平衡常數(shù)就叫做溶劑的質(zhì)子自遞常數(shù)(用K表)或稱溶劑的離子積。HO的子積是用K表的。即2[H

][OH

]K=3

(25℃又如:有機(jī)溶劑甲醇,它有與H相的離解平衡,生成溶劑化質(zhì)子:2[CHOH]+[CH]=K=2.0×103s=16.70根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,溶劑可分為以下四類:①堿性溶劑:接受質(zhì)子能力較強(qiáng)的溶劑,又叫親質(zhì)子溶劑。②酸性溶劑:給出質(zhì)子能力較強(qiáng)的溶劑,又叫疏質(zhì)子溶劑。③兩性溶劑:既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的溶劑。④惰性溶劑:既不給出質(zhì)子,又不接受質(zhì)子的溶劑。四酸的度溶的系㈠酸的強(qiáng)弱與酸堿的性質(zhì)及溶劑的性質(zhì)有關(guān)(無機(jī)已討論)㈡共酸堿對的K和K的關(guān)系(無機(jī)已講,略)ab§5~2溶中酸堿各體分一幾概分濃度和平衡濃度分析濃度單體積溶液中含溶質(zhì)的物質(zhì)的量分析濃物的量濃度用C表。單位為mol/Lmol/dm或mmol/L。分析濃度也叫標(biāo)簽濃度或濃度。平衡濃度:指平衡狀態(tài)時,溶液中存在的各種型體的濃度,就是平衡濃度。用”示。33

++-2-3-+-2-]+-2-蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案++-2-3-+-2-]+-2-酸濃度和酸度酸度:是指溶液中H的度(嚴(yán)格說來是H的度用pH表。酸的濃度:就是酸的分析濃度,即物質(zhì)的量濃度。二處水液酸平的法質(zhì)子條件在堿反應(yīng)中質(zhì)轉(zhuǎn)移的平衡關(guān)系就叫做質(zhì)子條件或質(zhì)子平衡的數(shù)學(xué)表達(dá)式叫質(zhì)子等衡式,用表。㈠由料平衡和電荷平衡方程導(dǎo)出質(zhì)子條件物料平MBE物料平衡就是指在一個化學(xué)平衡體系中一給定組分的分析濃(即總濃度等溶質(zhì)各型體(即各有關(guān)組分)平衡濃度的總和。物料平衡又叫質(zhì)量平衡,用M表。它的數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做質(zhì)量等衡式或物料等衡式。也就是前面的分析濃度與平衡濃度間的關(guān)系式。例:寫出濃度為Cmol/L的溶液的物料等衡式。3解課件)例:寫出濃度為Cmol/L的溶的物料等衡式。23解課件)MBE練::的HAC的料衡式C=[HAC]+[AC-]:的PO的料平衡式3C=[HPO]+[HPO]+[HPO]+]342444:Cmol/mL的物料平衡式2]C=[HPO]+[HPO3424

]+[HPO4

]4

3-:Cmol/mL的物料平衡式3]=CC=[HCO]+[HCO]]2電平衡CBE師)根據(jù)電中性的原則單體積中的正電荷數(shù)等于總的負(fù)電荷數(shù)或者說反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時溶中正電荷的總濃必等于負(fù)電荷的總濃度一規(guī)律稱為電荷平衡它數(shù)學(xué)表達(dá)式叫做電荷等衡式或電荷平衡方程,用CBE表。例課)例課)例課)CBE練習(xí)見件)由MBE和導(dǎo)PBE(舉例說明)㈡由堿平衡體系中,得、失質(zhì)子的物質(zhì)的量應(yīng)相等的原則直接導(dǎo)出質(zhì)子條件采用這種方法首先必須選擇合的零水準(zhǔn)物質(zhì)后把由水準(zhǔn)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楂@得質(zhì)子的組分所得質(zhì)子的濃度之和列在等式的左邊水狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭ベ|(zhì)子的各種組分所失去質(zhì)子的濃度之和列在等式的右邊,這樣的平衡關(guān)系就是質(zhì)子條件。例課)34

+-+-蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案+-+-例課)PBE練課)小結(jié):正確書寫質(zhì)子條件式應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①檢查所有參加質(zhì)子轉(zhuǎn)移的組分是否都列入了PBE中②在,不能有原始成分,也不能將沒有參加質(zhì)子轉(zhuǎn)移的組分列入;③檢查各型體濃度前的系數(shù)是否對要意每種物質(zhì)的濃度都要乘以原始物質(zhì)獲得或失去的質(zhì)子數(shù);④因?qū)偎芤后w系,PBE中都應(yīng)有[H]和[]這兩。⑤對單個酸堿水溶液,其電荷平衡CBE即是質(zhì)子條件三酸對酸堿各體布影在弱酸或弱堿溶液中度酸溶液中各型體的影響以各型體的平衡濃度除以溶液的分析濃度這一分?jǐn)?shù)來表示,此分?jǐn)?shù)就稱為分布分?jǐn)?shù),δ表示。㈠一弱酸(堿)溶液中各型體的分布分?jǐn)?shù)以HAc溶為例在液中以HAc和Ac-兩型存在設(shè)CHAcmol/L為的分析濃度。故同理可得:對于一元弱堿的情況也類似。只是將公式中[]成[OH],將K改成K即。ab如:NH溶液335

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案練習(xí):計(jì)算pH=5.0時HAc溶)和Ac-的分布分?jǐn)?shù)及平濃度解課件)㈡多弱酸(堿)溶液中各型體的分布分?jǐn)?shù)故同理可得:同理可求行其它多元弱酸的分布分?jǐn)?shù)。如:酸液中存在型體,它們的分布分?jǐn)?shù)分別為:36

+-+++蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案+-+++討:H分布曲線的討論3對于多元弱堿的情況類似于多元弱酸的情況,只是將公式中]改成[OH]K改成K即ab可。以為坐標(biāo),值橫坐標(biāo)作圖,則可得δ-pH曲圖?!?-3酸溶中離濃的算一一強(qiáng)、堿液H]濃的算(一)一元強(qiáng)酸溶液精確式[H]≈(二)一元強(qiáng)堿溶液

HB

近似式一元強(qiáng)酸溶[]精確計(jì)算式37

-+蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案-+一元強(qiáng)堿溶[OH]精確計(jì)算式二一元弱酸堿液(一)一元酸(HA)溶液①當(dāng)C220K,C/K時簡化精確式的質(zhì)子條件式a精確式②當(dāng)C·K<20K,C/K時a近似式1③當(dāng)C·K>20K,C/K<400時,awa近似式④當(dāng)C·K>20K,C/K>400時awa最簡式(二)一元弱堿B溶液①當(dāng)C2<20K,C/K時用確式計(jì)算:bw②當(dāng)C2Kb>20Kw,C/Kb>400時,可用最簡式計(jì)算③當(dāng)C2Kb>20Kw,時,可用近似式2計(jì):④當(dāng)C2C/Kb>400,可用近似式1計(jì):例師P.100,例,,5-5,5-6)三多元弱酸堿溶H]的算(一)多元弱酸溶液酸度的計(jì)算多元弱酸在溶液中是逐級離解的,例如H在H中三步離解:3238

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案①可一元弱酸的計(jì)算公式求溶液中[H+]。即當(dāng)2>20K,C/K>400時可用最簡式計(jì)算:a1w當(dāng)C2>20K,<400時可用近似式2計(jì)算:a1w當(dāng)C2<20K,>400時可用近似式1計(jì)算:a1w當(dāng)C2<20KC/K時可用精確式計(jì)算a②根據(jù)離解平衡,可求得溶液中各型體的平衡濃度件)(二)多元堿溶液堿度的計(jì)算當(dāng)C2>20K,C/K時可用最簡式計(jì)算b1w當(dāng)C2>20K,C/K時可用近似式算:b1w當(dāng)C2<20K,C/K時可用近似式計(jì):bwb當(dāng)C220K,C/K時用精確式計(jì)算:bw其它各型體的平衡濃度,可根據(jù)各級離解平衡求得。四兩性物質(zhì)液度計(jì)(一)多元弱酸的酸式鹽溶液1.NaHA型NaH型的溶液24以溶為來討論多元弱酸的酸式鹽的酸堿平衡問題件339

蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案精確式(當(dāng)<20K,時)a2w①CK>20K,,式中的K可忽略,得近似公式:a2wa1w近似式?②如果兩性物質(zhì)的濃度≥,<20K時則精確式中能略K,能略K,a1a2wa1w得近似式:近似式?③如果CK≥20K,C20K時,則精確式中K+C≈C即K可略去也可忽略a2wa1w不計(jì),得最簡式:最簡式NaH型酸式鹽溶液24例如:PO溶液(見課件)2精確式(件:CK<20KC<20K)a2w近似式①(條件:>20K,)a2w近似式②(條件:<20K,C)a2w最簡式(條:>20K,>20K)a2wHPO型液2精確式

(條件:CK<20Ka3wC<20K)a2近似式①(條件:CK,C<20K)a2w近似式②(條件:CK<20K,C>20K)a2w最簡式

(條件:>20K,C>20K)a2wa1(二)弱酸弱堿鹽溶如NHAc)(見課件)440

--++-+-+蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化--++-+-+精確式(條件:2′<20K,C<20K)wa近似式①(C2′20K,C<20K)w近似式②(C2′20K,>)wa最簡式2′,C>20K)w(三)氨基(略)五混酸液(一)強(qiáng)酸弱酸混(HCl和HAc混為例)(見課件)(二)弱酸弱酸混合(如HAHB混課)思題5§5-4酸緩溶一緩溶pH的算一般緩溶液(無機(jī)已講)精確式

作:P.148、、18、19、a.如緩沖溶液的(在酸性范圍內(nèi)起沖作用[H共軛堿離解所產(chǎn)生的[OH]可以略不計(jì),則精確式可簡化為:近似式?

+

],則此時HO和2如緩沖溶液的pH>8在性范圍內(nèi)起沖作用]>>[H]則H和共-軛酸離解所產(chǎn)生[]可以忽略不計(jì),則精確式可簡化為:+近似式?精確式中,如果C>>([H]-[OHC>>([H]-[OH]),精確式可簡化為:a最簡式標(biāo)準(zhǔn)緩溶液標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值是用實(shí)驗(yàn)測定的驗(yàn)得的是H的度果用有關(guān)公式計(jì)算值,必須考慮離子強(qiáng)度的影響,樣算出的結(jié)果才與實(shí)測結(jié)果基本相吻合。二緩容和沖圍41

HIn蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案HIn緩沖溶液的緩沖能力以緩沖容β來量度。定義為:緩沖容量的大小與共軛酸堿組分的總濃度及比值有關(guān):總的說來,緩沖溶液總濃度越大,緩沖容量就越大。當(dāng)總濃度一定時,緩沖組分的濃度比愈接近1∶,緩沖容量越大。弱酸-軛堿體系:緩沖范圍為pH=pK±a弱堿-軛酸體系:緩沖范圍為pOH=pK±1b或pH=pK-pK±1w三緩溶的擇配例欲制1LpH=5的沖溶液中弱酸和它的共軛堿的總濃度為0.200mol/L問此緩沖溶液應(yīng)如何配制?解:(見件)??

討題7、25作:P.148、21、、23§5-5酸指劑一酸指劑變原酸堿指示劑本身通常是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿。當(dāng)溶液的H值變時,指示劑失去質(zhì)子或接受質(zhì)子伴著質(zhì)子的轉(zhuǎn)移指示劑的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化從而使溶液呈現(xiàn)不同的顏色。這就是酸堿指示劑的作用原理。下面以甲基橙(指示劑堿(指示劑酸)為例來說明(見課件)酚酞:甲基橙:二指劑變pH范指示劑的變色范圍:指示劑顏色的改變的酸度范圍,稱為指示劑的變色范圍。pH=pK±當(dāng)[In-]=[HIn]時,pH=pKHIn一點(diǎn)稱為指示劑的理論變色點(diǎn)。三使酸指劑注的題溫度指示劑用量四混指劑①由兩種酸堿指示劑混合而成顏色互相混合變色間隔變窄色化更敏銳。②由一種酸堿指示劑與一種惰性染料相混合于顏色互相混合使色更敏銳其42

++++-3++-蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案++++-3++-色間隔不變?!?-6強(qiáng)()一弱()滴一強(qiáng)與堿滴滴定前[H]=C=HCl=-lg[H]=滴定開到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(即等量點(diǎn))前如果加入NaOH18.00mL時則中和的為,此時溶液中[]為:-lg[H

]=-lg(5.26×10當(dāng)加入NaOH19.98mL即計(jì)量點(diǎn)前相對誤差)時,未中和的HCl為0.02mL,此時溶液中H]為:.=4.30計(jì)點(diǎn)時化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時入時HCl全被中和時液中[H]由O2的離解決定。化學(xué)計(jì)點(diǎn)后如果加入NaOH(即計(jì)量點(diǎn)后,相對誤差+0.1%)時量時溶液[OH]為:

0.02mL此=4.30=9.70二強(qiáng)()定元酸堿㈠強(qiáng)滴定一元弱酸(HA以NaOH滴20.00mL0.1000mol/LHAc為來討論滴定過程中溶液的pH值的變化情況,然后繪出滴定曲線。43

+-6蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案+-6滴前V=)NaOH溶液的組成為HAc,CHAc=,此溶液的[]由HAc離所決定?!逤233HAc

-5

=3

>w∴可最簡式計(jì)算:=2.87滴開始到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前滴加NaOH后HAc作用生成,時溶液中還有剩余的因此,溶液的組成是未反應(yīng)的HAc和反應(yīng)產(chǎn)物Ac-組成一個緩沖體系,故溶液中的酸度可按緩沖溶液公式進(jìn)行計(jì)算:查表得=∵

CC=HAcNaOH如果加入NaOH量為,化計(jì)量點(diǎn)已滴入NaOH20.00mLNaOH恰與HAc全反應(yīng)生成NaAc組成為由于Ac-是HAc的軛堿,故溶液的可據(jù)溶液中Ac-離解平衡進(jìn)行計(jì)算:∴

可用最簡式計(jì)算:=5.28=14.00-=、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后當(dāng)?shù)稳?0.02mL時44

-8蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案-8=4.30pH-4.30按上述方法逐一計(jì)算可以計(jì)算滴定過程中各點(diǎn)的pH(師P.129表5-5各點(diǎn)pH值可以繪出滴定曲線。下圖是強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸與強(qiáng)堿滴定弱酸滴定曲線相比較師圖)強(qiáng)堿滴定弱酸的滴定曲線具有以下幾個特點(diǎn):起不同滴開始后曲線的坡度大滴中途曲線有平坦部分接化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時曲線坡度又大化計(jì)量點(diǎn)時pH值同滴突躍部分的大小不同由于強(qiáng)堿滴定弱酸的滴定突躍范圍較小處于堿性范圍內(nèi)因此指劑的選擇就受到了限制只選擇在弱堿性范內(nèi)變色的指示劑酚酞滴定至溶液變?yōu)榉奂t色時為9.1;百里酚藍(lán)溶液由黃色變?yōu)榫G色時;都是合適的指示劑。影響滴定突躍范圍大小的因素:滴定突躍范圍的大小與弱酸的K(弱堿的K)有a關(guān),與濃度有關(guān)。㈡強(qiáng)滴定弱堿的情況與上類似(此略)三直準(zhǔn)滴一弱()可性據(jù)判斷弱酸(堿)能被準(zhǔn)確滴定的依據(jù):2≥10a2≥10b四終誤

-8(一)強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸的滴定誤差終值于計(jì)量點(diǎn)值情況終值于計(jì)量點(diǎn)值情況(二)強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿的滴定誤差45

+蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案+終值于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)值的情況終值于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)值的情況(三)強(qiáng)堿滴定一元弱酸的滴定誤差終值于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)值的情況、終點(diǎn)值低于化學(xué)計(jì)點(diǎn)pH值情況(四)強(qiáng)酸滴定一元弱堿的滴定誤差終值于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)值的情況終值于化學(xué)計(jì)量點(diǎn)值的情況§多元酸的滴定一多酸堿分滴的行判,則這一級離解的H

能被滴定。,則第i級第i+1級解的H可被分步滴定。出第1個躍出第個突躍二多酸滴(一)HPO的滴定3用0.1mol/L定0.1mol/LHPO至第一化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時,溶液組成為PO:3NaOH+H+H3424NaHPO是一種兩性物質(zhì),因此溶液的pH值按兩性物質(zhì)公式計(jì)算:24NaHPO的分析濃度為:2446

-8蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案-8=4.70可選甲基橙pH3.1~4.4基(pH4.4~6.2作指示劑。第二化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時,溶液組成為Na;2NaHPONaOH=HPO+HO242Na是一種兩性物質(zhì),因此溶液的pH值按兩性物質(zhì)的計(jì)算公式計(jì)算。24NaHPO的析濃度為:24=9.67可用酚酞()或百里酚酞()指示劑。三多堿滴()四混酸堿的定強(qiáng)酸與弱酸的混合酸弱酸酸性越弱,單獨(dú)滴定強(qiáng)酸的準(zhǔn)確度就越高。當(dāng)弱酸的c2<,不能直接滴定混合酸總量;a當(dāng)弱酸的Pk≥10相當(dāng)于單獨(dú)滴定強(qiáng)酸。a()弱酸的酸性越強(qiáng),滴定總量越有利。當(dāng)Pk4無法準(zhǔn)確分別滴定混合酸中的強(qiáng)酸了。a分別滴定的可行性還兩種酸濃度比有關(guān)一般來說強(qiáng)酸的濃度越大越利于提高滴定強(qiáng)度的準(zhǔn)確度。對于兩種弱酸的混合酸,KK

K

才可準(zhǔn)滴定種弱酸47

-8蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案-8由于某些混合酸的滴定突躍較小,宜用混合指示劑或儀器指示終點(diǎn)?;旌蠅A的滴定同上。五酸滴中的響2§酸堿滴法的應(yīng)直滴法條件①強(qiáng)酸及C2的(括元弱酸都可以用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液直接滴定。a②凡強(qiáng)堿及2≥10b

-8

的弱(括多元弱堿可用標(biāo)準(zhǔn)酸溶液直接滴定。一、混合堿的測定(一)燒堿中NaOH和Na含的測定23雙示劑法在一次滴定過程中采兩種指劑分別指示兩個計(jì)量點(diǎn)的滴定方法做雙指示劑法。燒堿中CO含量的測定,可以采用這種方。采用這種方法,在選擇指示23劑時主要是根據(jù)用HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定碳酸鹽時有兩個計(jì)量點(diǎn)的原理。第一計(jì)量點(diǎn)的滴定反應(yīng):NaOH+HCl=NaCl+HpH=72Na+HCl=+23第一計(jì)量點(diǎn)可選酚酞pH)指示劑。第二計(jì)量點(diǎn)的滴定反應(yīng):NaHCO+HCl=HCONaCl32CO↑+HO2第二計(jì)量點(diǎn)時可選用甲基橙(3.1紅(黃)作示。整個滴定過程所消耗的HCl的積關(guān)系可表示為:根據(jù)滴定的體積關(guān)系得:48

總蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教總氯化鋇準(zhǔn)確稱取一定量的試樣溶(除去的蒸餾水中是致酸堿滴誤差的2重要來源后稀釋到一定體,分別取等量溶液兩份。第一份溶液用甲基橙作指示劑,用滴總堿度。滴定反應(yīng):+HCl=NaCl+HO2Na+2HCl=2NaCl+H+CO↑22第二份溶液先加過量的溶使生成↓然后在沉淀存在的情況22下,以酚酞為指示劑pH8.0~10.0)用HCl滴,所消耗HCl的積為VmL。2反應(yīng)為Na+BaCl=BaCO↓+2NaCl233NaOH+HCl=+HO2顯然,V是和NaOH所消耗的HCl的積,而所耗的HCl的積是V-V223(即V-V1(二)純堿中Na和含的測定2雙示劑法采用雙指示劑法時操作與前面講的測定NaOH和的量相同,只是滴定的體積關(guān)系有所不同。第一,以酚酞為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)酸HCl)來滴定混合堿。滴定反應(yīng)為:Na+HCl=+23第二,以甲基橙為指示劑,繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)酸HCl)滴定滴定反應(yīng):+HClHCO+NaCl323CO↑+HO2消耗于CO和NaHCO的HCl標(biāo)溶液的體積可圖示如下:2349

2-2-蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教案2-2-法2采用BaCl法測定時,仍分取兩等份試液作測定。2第一份溶液仍以甲基橙為指示劑,用HCl滴定Na和NaHCO的量。23滴定反應(yīng):CO+2HCl=2NaCl+CO↑+H23NaHCO+HCl=NaCl+CO↑+HO322第二份溶液先準(zhǔn)確加入過量的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,使NaHCO轉(zhuǎn)為Na,然后加32入過量的BaCl將CO2

沉淀為BaCO↓。再以酚酞為指示劑,用HCl標(biāo)溶液返滴過量的33耗HCl為VmL消于使HCO-變?yōu)?3即欲測的NaHCO的質(zhì)的量。3

3

的NaOH的質(zhì)的雙指示劑法除了可以用于混合堿的定量分析外(如上所述可用于未知樣的定性分析:設(shè)V代標(biāo)準(zhǔn)酸溶液滴定試液至酚酞變色所消耗的標(biāo)準(zhǔn)酸溶液的體積V代標(biāo)準(zhǔn)酸1溶液繼續(xù)滴定試液至甲基橙變色時又消耗的標(biāo)準(zhǔn)酸的體積據(jù)V和V的大小可以判1斷出試樣由哪些成分組成。如:(1當(dāng)V≠0,V時說明試樣中有OH12

-

存在;50

-2-2--2-+++++蘭州城市學(xué)院化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院-分析化學(xué)教-2-2--2-+++++(2當(dāng)V,V≠0,試樣中只有HCO存在;13(3當(dāng)V=V≠,說明試樣中只有CO存;13(4當(dāng)V>V時說明試樣中存在OH1

-

和CO;3(5當(dāng)V>V時說明試樣中存在2二銨中氮的定蒸法

3

和CO。3將銨鹽試樣放入蒸餾瓶中入量的濃(NH轉(zhuǎn)化為NH后熱蒸餾。4把蒸餾出來的氨吸收在過量的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶中(濃度和體積需要準(zhǔn)確成NH,用4標(biāo)準(zhǔn)溶回滴多余的HCl根NH所消耗HCl的質(zhì)的量mmol可算出氮的3含量。采用甲基紅為指示劑。甲法這種方法是利用甲醛能迅速地與銨鹽作用放出相當(dāng)量的質(zhì)子化的六次甲基四胺和后以酚酞為指示劑,用NaOH準(zhǔn)溶液直接滴定,就可測得銨鹽中氮的含量。反應(yīng)式:+=(CH)NH+3H+6HO4262銨鹽中氮的百分含量為:三某有化物量測(簡四極酸堿的滴(介五某無物量測(介六非溶中酸滴(介??

思題P.148、、11、14

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