化学基础素材

1、陈泓旭2021-12-29下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页分析化学与社会分析化学与社会下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页酸碱滴定配位滴定沉淀滴定氧化还原滴定下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页色谱分析法的分类色谱分析法的分类下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页光分析法的分类光分析法的分类下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页其

2、他分析法的分类其他分析法的分类其他分析法质谱分析法联用技术热分析法核磁共振免疫分析毛细管电泳生物芯片下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页2021-12-29 第二章 定量分析化学概论2021-12-29定量分析过程分析试样均匀、必须具有分析试样均匀、必须具有代表性代表性、符合实际。、符合实际。一定温度下于烘箱内干燥试样，除去水分。一定温度下于烘箱内干燥试样，除去水分。用溶解、熔融、消解、灰化法制备试液。用溶解、熔融、消解、灰化法制备试液。分离分离或或掩蔽掩蔽干扰组分，干扰组分，富集富集待测组分。待测组分。选用适当的分析

3、方法确定待测组分含量。选用适当的分析方法确定待测组分含量。（常量组分用（常量组分用化学法化学法，微量组分用，微量组分用仪器法仪器法）处理实验数据，计算与评价实验结果。处理实验数据，计算与评价实验结果。采集试样采集试样试样的预处理试样的预处理试样的分解试样的分解分离与富集分离与富集测定测定数据处理数据处理 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页

4、返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页： 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页3下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页横坐标：偶然误差的值（横坐标：偶然误差的值（u u）纵坐标：误差出现的概率。纵坐标：误差出现的概率。下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页横坐标：偶然误差的值（横坐标：偶然误差的值（u u）纵坐标：误差出现的概率。纵坐标：误差出现的概率。下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页1lim0niindn过失 由工作中的差错，粗心、不按操作规程办事等原因造成的。100%ixE 下下下 页页页返返返 回回回结结

5、结 束束束上上上 页页页例例1 1：%.%.00601006381100010%.%.0601001638000010 (1.63801.6381) g = 0.0001 g (0.16370.1638) g = 0.0001 g绝对误差相等，绝对误差相等，相对误差并不一定相同。相对误差并不一定相同。xxdiinii1x xn1100%iixxRdx下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页niniiixxndnd1111：100%dRdx21(1)-niinxsx100%sRSDx%.%.%.%.%.%.3437525373037503720374537x%11. 0%509.

6、 004. 016. 014. 011. 01nddnii2222221(0.11)(0.14)(0.16)(0.04)(0.09)100%0.13%15 1niidsn%.%.3501003437130 xsCV下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页可疑数字：有效数字意义有效数字意义0.001 0.2% 30.00001 0.002% 50.0001 0.02% 43.4 104pH = 4.34修约规则修约规则示例与讨论示例与讨论14.2426.4915.0215.0215.0326.70912. 2. 乘除法运算乘除法运算可疑数据的取舍2021-12-29电子天平介绍2

7、021-12-292021-12-292021-12-292021-12-292021-12-292021-12-29滴定管滴定管 :碱式滴定管碱式滴定管 酸式滴定管酸式滴定管2021-12-29腹腹式式吸吸管管2021-12-292021-12-29刻度吸管刻度吸管2021-12-29容量瓶容量瓶 1.定义 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页“理论终点”。( stoichiometric point)( end point)滴定终点下下下 页页页返返返 回回回

8、结结结 束束束上上上 页页页end point error下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页OHFeCrHFeOCr2332272762146下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页CHHOOCCHHOOC22COOHCHCOOHCH22下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页AgClClAg422242CrAgOCr2AgO下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上

9、页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页227223Na S OK Cr O 滴定如：2272223 + KI INa S OK Cr O 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页2244C OMnOH2242242CaCaC OH C O2CO 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页VncBB下下下 页页页返返返 回

10、回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页BBmw =100%m下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页4Fe/KMnOT或432/KMnOOFeT下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页即即1mL 的的KMnO4 标准溶液能把标准溶液能把 0.005682 g Fe2+ Fe3+00568204Fe/KMnO.T表示：l mL KMnO4 溶液相当于0.005682 g 铁下下下 页页页返返返 回回回结结

11、结 束束束上上上 页页页例例1.求求 0.1000 molL-1 NaOH 标准溶液对标准溶液对 H2C2O4 的滴定度的滴定度解：解：NaOH 与与 H2C2O4 的反应为：的反应为： H2C2O4 + 2 NaOH Na2C2O4 + 2H2OnNaOH =110 30.1000110 4molnH2C2O4 = 1/2nNaOH =0.510 4molmH2C2O4 = nH2C2O4 MH2C2O4 =0.510 490.04H C O /NaOH2 2 4T下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页例例2.为了测定为了测定NC浓度，取浓度，取NC溶液溶液20.00L，用

12、用TNCANO30.001169-1的的ANO3对其滴对其滴定，终点时，用去定，终点时，用去ANO323.25L，计算计算NC浓浓度。度。下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页130.01169 23.250.0232520.00 1058.44mol LgNaClNaClNaClCnVNaClNaClNaClmMVNaClNaClAgClTVMV例例3.配制配制TH2SO4NOH0.0200-1的的NOH溶液溶液500.00L，需要干燥的需要干燥的NOH多少克？多少克？ 下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页TH2SO4NOH0.0200-1mH2SO4=

13、0.0200500 =10g24 2NaOHH SOnn242424m=M2Mm10 =2M=240.00=8.15 gM98.09NaOHNaOHNaOHH SONaOHH SONaOHH SOnn解：下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页5 5、浓度、浓度 c c 与滴定度与滴定度 T T 之间关之间关系系由滴定度定义由滴定度定义 TA/B= mA/VB，得：得：aMmbVcAABB10001000ABBAbMcaVm1000ABA/BMcbaT当反应达到计量点时：当反应达到计量点时：下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页 例例4: 浓度为浓度为0.50

14、00-1的的KMnO4溶液，计算其对溶液，计算其对H2O2的滴定度。（酸性溶液）的滴定度。（酸性溶液） 422224KMnOH OH O /KMnO-1-1152100050.5000mol L34.04g mol210000.04252g mLcMT下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页五、滴定分析结果的计算五、滴定分析结果的计算（一）被测组分的物质的量（一）被测组分的物质的量 n nA A与滴定剂与滴定剂 n nB B 的关系的关系BAnbanABnabn2HCl + Na2CO3 = 2NaCl + H2CO3nHCl = 2 nNa2CO3下下下 页页页返返返 回回回

15、结结结 束束束上上上 页页页1. 直接滴定 待测组分A与滴定剂 B 间的反应为： a A + bB = c C + d D化学计量点时：a molA 恰好与b molB作用完全 nA nB a b若称取基准物或试样质量若称取基准物或试样质量 ( (m mB B) )标定标准溶液标定标准溶液 A A 时时: :（1 1）确定标准溶液浓度）确定标准溶液浓度（2 2）确定称取基准物或试样量范围）确定称取基准物或试样量范围 滴定液体积一般为滴定液体积一般为 20 202525mLmL左右左右, ,浓度约浓度约 0.1 0.1molmolL L-1-1 （3 3）估计标准溶液消耗体积估计标准溶液消耗体积

16、 V VA ABBABA1MmVbanbacBBBAAMmbanbaVc则：则：下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页若被测物为溶液时：若被测物为溶液时：BBAAVcbaVc用已知浓度的用已知浓度的 NaOH NaOH 标准溶液测定标准溶液测定 H H2 2SOSO4 4 溶液浓度：溶液浓度： H H2 2SOSO4 4 + 2NaOH + 2NaOH Na Na2 2SOSO4 4 + 2H+ 2H2 2O ONaOHNaOHSOHSOH4242VcVc214242SOHNaOHNaOHSOHVVcc2ABBAVVcbac下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页

17、页页 涉及到两个或两个以上反应，从总的反应中找出实涉及到两个或两个以上反应，从总的反应中找出实际参加反应物质的物质的量之间关系。际参加反应物质的物质的量之间关系。例例1：以以 KBrO3 为基准物标定为基准物标定 Na2S2O3 溶液的浓度。溶液的浓度。 1BrO3- + 6I-+ 6H+ 3I2 + 3H2O + Br- （1） 1I2+ 2 S2O3 2- 2I-+S4O6 2- （2）3322KBrOOSNann6下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页2MnO42H42OC2COOHCOCaCCa242244KMnOaCnn25下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束

18、上上上 页页页（二）被测组分质量分数的计算（二）被测组分质量分数的计算GGmAAABBAMVcbaGBBBAVcbanbanAAAMGn%GMVcbam100ABBA(通式)下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页（三）（三） 计算示例计算示例下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页（2）以）以H2C2O42H2O作基准物作基准物:221O2HOCHNaOHNaOHO2HOCHNaOH24222422MVcMn = 0.l molL-12510-3L121.6 gmol-1 1/2 0.16 g由上可见，采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量上的相对误差由上可见，

19、采用邻苯二甲酸氢钾作基准物可减少称量上的相对误差下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页例例2： 测定工业纯碱中测定工业纯碱中Na2CO3的含量时，称取的含量时，称取0.2457g试样，用试样，用0.2071 molL-1的的HCl标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去标准溶液滴定，以甲基橙指示终点，用去 H Cl标准溶液标准溶液21.45mL。求纯碱中求纯碱中Na2CO3的质量分数。的质量分数。 解解: 此滴定反应是：此滴定反应是： 2HCl+ Na2CO3 = 2NaCl+ H2CO3GMVcGMnGMnGmmNaHHNaHClNaNaNaCONa212132%.829595

20、820g24570molg0106L104521Lmol2071021131下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页例例3 3： 有一有一KMnO4标准溶液，浓度为标准溶液，浓度为0.02010 molL-1, 求其求其 TFe / KMnO4和和TFe2O3 / KMnO4 。如果称取试样。如果称取试样0.2718g，溶解后将溶液溶解后将溶液中的中的Fe3+还原成还原成Fe2+，然后用然后用KMnO4标准溶液滴定标准溶液滴定,用去用去26.30mL,求试样中求试样中Fe、Fe2O3的质量分数。的质量分数。解：解： 5Fe2+ + MnO4+ 8H+ = 5Fe3+ + Mn2

21、+ + 4H2OnFe = (5/1) n KMnO4 nFe2O3 = (5/2) n KMnO4下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页1 -FeKMnOFe/KMnOmL0.005613g100085550201001510001544.McT1 -OFeKMnO/KMnOOFemLg 0.0080251000159.702010025100025324432.McT54.31%0.2718g26.30mLmLg0056130-1KMnOFe/KMnOFe44.GVTm77.65%0.2718g26.30mLmLg00802501 -KMnO/KMnOOFeOFe4432

22、32.GVTm下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页1.1.什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些？什么叫滴定分析？它的主要分析方法有哪些？2.2.能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？能用于滴定分析的化学反应必须符合哪些条件？3.3.什么是化学计量点？什么是终点？什么是化学计量点？什么是终点？4.4.下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液？哪些只能用间下列物质中哪些可以用直接法配制标准溶液？哪些只能用间接法配制？接法配制？H H2 2SOSO4 4, KOH,KMnO, KOH,KMnO4 4, K, K2 2CrCr2 2O O7 7, KIO, KIO3 3, Na

23、, Na2 2S S2 2O O3 35H5H2 2O O5.5.表示标准溶液浓度的方法有几种？各有何优缺点？表示标准溶液浓度的方法有几种？各有何优缺点？6.6.基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量，如何理解？基准物条件之一是要具有较大的摩尔质量，如何理解？下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页7.若将H2C2O42H2O基准物长期放在有硅胶的干燥器中，当用它标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏低还是偏高？8.什么叫滴定度？滴定度与物质的量浓度如何换算？9.以邻苯二甲酸氢钾为基准物标定NaOH溶液的浓度，若终读数时俯视，问标定结果是偏大还是偏小？10.基准试剂H2C2O42H2O因保存不当而部分风化，用其标定NaOH溶液的浓度时，结果是偏高还是偏低？为什么？ 11.基准试剂Na2CO3因吸潮带有少量水份，用其标定HC1溶液的浓度时，结果是偏高还是偏低？为什么？下下下 页页页返返返 回回回结结结 束束束上上上 页页页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能