定量分析化学概论.

1、2022-4-231.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念1 准确度和误差准确度和误差2 精密度和偏差精密度和偏差3 准确度和精密度的关系准确度和精密度的关系4 误差的来源误差的来源5 极差（极差（R）和公差）和公差第一章第一章 定量分析化学概论定量分析化学概论2022-4-231.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念 1 准确度和误差准确度和误差 真值（真值（XT）True value: 某一物理量本身具某一物理量本身具有的客观存在的真实数值，即为该量的真值。有的客观存在的真实数值，即为该量的真值。 理论真值：如某化合物的理论组成等。理论真值：如某化合物的理论

2、组成等。 计量学约定真值：国际计量大会上确定的长度、质计量学约定真值：国际计量大会上确定的长度、质量、物质的量单位等。量、物质的量单位等。 相对真值：认定精度高一个数量级的测定值作为低相对真值：认定精度高一个数量级的测定值作为低一级的测量值的真值。例如科研中使用的标准样品一级的测量值的真值。例如科研中使用的标准样品及管理样品中组分的含量等。及管理样品中组分的含量等。2022-4-23 平均值平均值Mean value n 次测量值的算术平均值虽不是真值，但比单次测次测量值的算术平均值虽不是真值，但比单次测量结果更接近真值，它表示一组测定数据的集中趋势。量结果更接近真值，它表示一组测定数据的集中

3、趋势。 中位数（中位数（XM）Median value 一组测量数据按大小顺序排列，中间一个数据即为中位数一组测量数据按大小顺序排列，中间一个数据即为中位数，当测量值的个数位偶数时，中位数为中间相临两个测量，当测量值的个数位偶数时，中位数为中间相临两个测量值的平均值。它的优点是能简单直观说明一组测量数据的结果，值的平均值。它的优点是能简单直观说明一组测量数据的结果，且不受两端具有过大误差数据的影响；缺点是不能充分利用数且不受两端具有过大误差数据的影响；缺点是不能充分利用数据，因而不如平均值准确。据，因而不如平均值准确。1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念niinxnnxxx

4、xx13211.2022-4-231.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念 准确度准确度Accuracy:指测量值与真值之间接近的程度，其好指测量值与真值之间接近的程度，其好坏用误差来衡量。坏用误差来衡量。 误差误差(Error)测量值（测量值（X）与真值（）与真值（XT）之间的差值（）之间的差值（E）。）。 绝对误差（绝对误差（Absolute error）：表示测量值与真值（）：表示测量值与真值（XT）的差。的差。 a= 相对误差（相对误差（Relative error）：表示误差在真值中所占的百）：表示误差在真值中所占的百分率。分率。 ra。 测量值大于真实值，误差为正误

5、值；测量值小于真实值，测量值大于真实值，误差为正误值；测量值小于真实值，误差为负误值。误差越小，测量值的准确度越好；误差越大，误差为负误值。误差越小，测量值的准确度越好；误差越大，测量值的准确度越差。测量值的准确度越差。2022-4-23e.g.1. 用分析天平称量两物体的质量分别为用分析天平称量两物体的质量分别为1.0001g和和0.1001g，若两者的真实质量分别为，若两者的真实质量分别为1.0000g和和0.1000g,则：则：Ea=+0.0001g, 而而Er =+0.0001/1.0000*100%=+0.01%和和Er =+0.0001/0.1000*100%=+0.1% 同样的同

6、样的Ea，当被测量的量较大时，相对误，当被测量的量较大时，相对误差较小，测定的准确度也就越高。因此，相对差较小，测定的准确度也就越高。因此，相对误差表示准确度更加确切。误差表示准确度更加确切。1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23 在实际分析中，待测组分含量越高，相对误在实际分析中，待测组分含量越高，相对误差要求越小；待测组分含量越低，相对误差要差要求越小；待测组分含量越低，相对误差要求较大。求较大。 组分含量不同所允许的相对误差组分含量不同所允许的相对误差 含量（含量（%） 90 50 10 1 0.1 0.0190 50 10 1 0.1 0.010.0

7、010.001允许允许Er % 0.10.3 0.3 1 20.3 0.3 1 25 55 510 1010 101.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-231.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2 精密度和偏差精密度和偏差 精密度精密度Precision 用相同的方法对同一个试样平行测定多次，得用相同的方法对同一个试样平行测定多次，得到结果的相互接近程度。以偏差来衡量其好坏。到结果的相互接近程度。以偏差来衡量其好坏。 重复性重复性Repeatability：同一分析人员在同：同一分析人员在同一条件下所得分析结果的精密度。一条件下所得分析结果的精

8、密度。 再现性再现性Reproducibility：不同分析人员或：不同分析人员或不同实验室之间各自的条件下所得分析结果得精不同实验室之间各自的条件下所得分析结果得精密度。密度。 2022-4-23表示样本精密度的统计量很多，重要的有标准偏差、相对标表示样本精密度的统计量很多，重要的有标准偏差、相对标准偏差、样本方差。此外，还有偏差，平均偏差准偏差、样本方差。此外，还有偏差，平均偏差 偏差（偏差（d）Deviation 偏差表示少量数据的离散程度。是测定结果与平均值的偏差表示少量数据的离散程度。是测定结果与平均值的差值。偏差越大，数据分布越分散，精密度越低。差值。偏差越大，数据分布越分散，精密

9、度越低。绝对偏差绝对偏差Absolute deviation di = xi X 相对误差相对误差Relative deviation Rdi = di / /X100% di 和和Rdi 只能衡量每个测量值与平均值的偏离程度只能衡量每个测量值与平均值的偏离程度1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23平均偏差平均偏差 average deviationnddddn.21 相对平均偏差（相对平均偏差（Rd%）relative average deviation%100%xdRd1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-231.2 1.

10、2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念3 准确度和精密度的关系准确度和精密度的关系精密度是保证准确度的先决条件。精精密度是保证准确度的先决条件。精密度差，所测结果不可靠，就失去了密度差，所测结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。衡量准确度的前提。 高的精密度不一定能保证高的准确高的精密度不一定能保证高的准确度。度。2022-4-23%23.50%25.50%30.50%40.50)(（四）（三）（二）一%33.50%34.50%35.50%36.50)(（四）（三）（二）一 平平均均值值 甲甲 50.29% 乙乙 50.30% 丙丙 50.33%27.50%28.50%30.50%36.

11、50)(（四）（三）（二）一1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23 误差的来源（误差的来源（Sources of error） 系统误差、随机误差和过失误差系统误差、随机误差和过失误差 系统误差系统误差 systematic errordetermination error 由固定的原因造成的，使测定结果由固定的原因造成的，使测定结果系统偏高或偏低，重复出现，其大小可系统偏高或偏低，重复出现，其大小可测，具有测，具有“单向性单向性”（误差的大小和符号在同一（误差的大小和符号在同一试验中恒定）。可用校正法消除和避免。根据试验中恒定）。可用校正法消除和避免。根据

12、其产生的原因分为以下其产生的原因分为以下4种。种。1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23* 方法误差（方法误差（method error）：分析方法本身）：分析方法本身不完善而引起的。不完善而引起的。* 仪器和试剂误差（仪器和试剂误差（instrument and reagent error）：仪器本身不够精确，试剂不纯引起）：仪器本身不够精确，试剂不纯引起误差。误差。* 操作误差（操作误差（operational error）：分析人员操）：分析人员操作与正确操作差别引起的。作与正确操作差别引起的。* 主观误差（主观误差（Personal error）：分

13、析人员本身）：分析人员本身主观因素引起的。主观因素引起的。1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23随机误差随机误差- random error - accidental error -indeterminate error 由一些随机偶然原因造成的、可变由一些随机偶然原因造成的、可变的、无法避免，符合的、无法避免，符合“正态分布正态分布”。 特征：不恒定，可大可小，时正时负，难特征：不恒定，可大可小，时正时负，难以预料和以预料和 控制。但在同一条件下进行多次测定，控制。但在同一条件下进行多次测定，则偶然误差的分布符合统计规律。则偶然误差的分布符合统计规律。1.

14、2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-23过失误差过失误差 显著误差显著误差 （Gross mistake） 由于不小心引起，如运算和记录错误。由于不小心引起，如运算和记录错误。在报告分析结果时，要报出该组数据的集中趋在报告分析结果时，要报出该组数据的集中趋势和精密度：势和精密度： * 平均值平均值X （集中趋势）（集中趋势） * 测量次数测量次数n （3至至4次）次） * RSD（RD） （精密度）（精密度）1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-235 极差（极差（R）和公差）和公差极差（极差（Range）：衡量一组数据的分散性。一

15、组测）：衡量一组数据的分散性。一组测量数据中最大值和最小值之差，也称全距或范围误量数据中最大值和最小值之差，也称全距或范围误差。不能有效利用数据差。不能有效利用数据 R = X max X min公差：生产部门对于分析结果允许误差的表示法。公差：生产部门对于分析结果允许误差的表示法。超出此误差范围为超差。超出此误差范围为超差。 公差范围依试样组成及待测组分含量的不同而不同。公差范围依试样组成及待测组分含量的不同而不同。分析组分越复杂，公差的范围也越大。分析组分越复杂，公差的范围也越大。1.2 1.2 分析化学中的误差概念分析化学中的误差概念2022-4-231.3 1.3 有效数字及其运算规则

16、有效数字及其运算规则1 有效数字的意义及位数有效数字的意义及位数 有效数字有效数字significant figure 实际能测到的数字，即可靠数字加实际能测到的数字，即可靠数字加一位可疑数字。在有效数字中一位可疑数字。在有效数字中, 只有最只有最后一位数是不确定的，可疑的。有效后一位数是不确定的，可疑的。有效数字位数由仪器准确度决定，它直接数字位数由仪器准确度决定，它直接影响测定的相对误差。影响测定的相对误差。2022-4-231.000843.1815位0.100010.98%4位0.03821.9810-103位540.00402位0.0521051位3600100位数较含糊 例如分析天

17、平称取Na2CO3,三次读数是：0.3561 g，0.3562 g，0.3560 g，其中，0.356是准确的可靠数字，而最后一位是可疑数字，都是四位有效数字1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23例如：例如： 用分析天平称得某物的质量是用分析天平称得某物的质量是0.5180g，这一数值中，这一数值中的的0.518是准确的，最后一位数字是准确的，最后一位数字“0”即为估计值，其实即为估计值，其实际质量在际质量在0.51800.0001范围内。此时，称量的绝对误范围内。此时，称量的绝对误差为差为0.0001g，相对误差为，相对误差为 若将上述结果写成若将上述结果

18、写成0.518g，则意味着该物的实际质，则意味着该物的实际质量将在量将在0.518 0.001g范围内，即绝对误差是范围内，即绝对误差是0.001g，而相对误差则为而相对误差则为0.2%。准确度低了。准确度低了10倍。倍。0.00010.5180100%=0.02%1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23零的双重作用：定位和有效数字零的双重作用：定位和有效数字 *在在1.0008中，中，“0” 是有效数字；是有效数字； *在在0.0382中，中，“0”定位作用，不是有效数字；定位作用，不是有效数字； *在在0.0040中，前面中，前面3个个“0”不是有效数字，

19、不是有效数字， 后面一个后面一个“0”是有效数字。是有效数字。 *在在3600中，一般看成是中，一般看成是4位有效数字，但它位有效数字，但它可能是可能是2位或位或3位有效数字，分别写位有效数字，分别写3.6103，3.60103或或3.600103较好。较好。1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-232 有效数字的运算规则有效数字的运算规则 （1 1）舍弃多余数字时，以）舍弃多余数字时，以 “四舍六入五成双四舍六入五成双”规则修约：当测量值中修约的那个数字等于或小于规则修约：当测量值中修约的那个数字等于或小于4 4时，该数字舍去；等于或大于时，该数字舍去；等于或

20、大于6 6时，进位；等于时，进位；等于5 5时（时（5 5后面无数据或是后面无数据或是0 0时），如进位后末位数为偶时），如进位后末位数为偶数则进位，舍去后末位数位偶数则舍去。数则进位，舍去后末位数位偶数则舍去。5 5后面有后面有数时，进位。数时，进位。修约数字时，只允许对原测量值一次修约数字时，只允许对原测量值一次修约到所需要的位数，不能分次修约修约到所需要的位数，不能分次修约。1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23 0.32554 0.3255 0.36236 0.3624 10.2150 10.22 150.65 150.6 75.5 76 16.08

21、51 16.091.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23（2）记录一个测量所得数据时，数据中只应保留）记录一个测量所得数据时，数据中只应保留一位可疑数字。一位可疑数字。（3）加减法中，应以小数点后位数最少的数据位）加减法中，应以小数点后位数最少的数据位依据，因小数点后位数最少的数据的绝对误差最依据，因小数点后位数最少的数据的绝对误差最大。例：大。例： 0.0121+25.64+1.05782=？ 绝对误差绝对误差 0.0001 0.0001 0.01 0.01 0.000010.00001 在加合的结果中总的绝对误差值取决于在加合的结果中总的绝对误差值取决于2

22、5.6425.64。 0.01+25.64+1.06=26.711.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23（4）乘除法中应以有效数字位数最少的数据位依乘除法中应以有效数字位数最少的数据位依据，因有效数字位数最少的数据的相对误差最大。据，因有效数字位数最少的数据的相对误差最大。 例：例： 0.0121 25.64 1.05782=？ 相对误差相对误差 0.8% 0.8% 0.4% 0.4% 0.009%0.009% 结果的相对误差取决于结果的相对误差取决于 0.0121，因它的相对误差最大，因它的相对误差最大，所以所以 0. .012125.625.61.06=0

23、.3281.06=0.328（5 5）计算式中，常用）计算式中，常用、e e的数据，以及公式中的数据，以及公式中系数的有效数字位数可无限制，按需要取值。系数的有效数字位数可无限制，按需要取值。1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23（6）对数计算中，所取对数位数应与真值的有）对数计算中，所取对数位数应与真值的有效数字位数相等。如效数字位数相等。如CH+=5.010-5 molL-1 ，则则pH=4.30 ；Ka=1.810-5 ，则，则pKa=4.74。（7）改变单位，并不改变测量的准确度，即不）改变单位，并不改变测量的准确度，即不能改变有效数字的位数。能改变

24、有效数字的位数。 如如0.0025（g)为两位有效数字。若以为两位有效数字。若以mg为为单位，记作单位，记作2.5 mg。若以。若以g作单位，应记为作单位，应记为2.5 103 g，如果记作，如果记作2500 g就大错特错就大错特错了。了。1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-233 分析化学中数据记录及结果表示分析化学中数据记录及结果表示 记录测量结果时，只保留一位可疑数据记录测量结果时，只保留一位可疑数据 分析天平称量质量：分析天平称量质量：0.000Xg 滴定管体积滴定管体积: 0.0X mL 容量瓶容量瓶: 100.0mL, 250.0mL, 50.0m

25、L 吸量管吸量管, 移液管移液管: 25.00mL, 10.00mL, 5.00mL,1.00mL pH: 0.0X 单位单位 吸光度吸光度: 0.00X1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23 分析结果表示的有效数字分析结果表示的有效数字 高含量（大于高含量（大于10%）：）：4位有效数字位有效数字 含量在含量在1% 至至10%：3位有效数字位有效数字 含量小于含量小于1%：2位有效数字。位有效数字。 分析中各类误差的表示分析中各类误差的表示 通常取通常取1 至至 2位有效数字。位有效数字。 各类化学平衡计算各类化学平衡计算 2至至3位有效数字。位有效数字。

26、1.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23思考题：甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量，每次取样思考题：甲、乙两人同时分析一矿物中的含硫量，每次取样3.5克，克，分析报告分别为：分析报告分别为：甲：甲：0.042%，0.041% 乙：乙：0.04199%，0.04201%问哪一份报告是合理的？为什么？问哪一份报告是合理的？为什么？解：甲的相对误差是： 乙的相对误差是： 而称样的相对误差为：甲的相对误差与称样试样的相对误差一致，而乙的相对误差相去甚远，没有意义。故，甲的报告较合理。%3%100042. 0001. 0%03. 0%10004200. 000001.

27、0%3%1005 . 31 . 01.3 1.3 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则2022-4-23Titrimetric analysis1 滴定分析法的特点和方法滴定分析法的特点和方法2 滴定分析法对化学反应要求和滴滴定分析法对化学反应要求和滴定方式定方式3 标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质4 滴定分析法的计算滴定分析法的计算2022-4-231 滴定分析法的特点和方法滴定分析法的特点和方法 * 滴定分析法是用滴定的方式测定物质含量的方法。滴定分析法是用滴定的方式测定物质含量的方法。 * 准确度高，一般情况下测定误差不高于准确度高，一般情况下测定误差不高于0.1%；操作简便、；

28、操作简便、快速；仪器简单，价格便宜快速；仪器简单，价格便宜 。 * 将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液），滴加到被测将一种已知准确浓度的试剂溶液（标准溶液），滴加到被测物质的溶液中，或者是将被测物质的溶液滴加到标准溶液中，物质的溶液中，或者是将被测物质的溶液滴加到标准溶液中，直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根直到所加的试剂与被测物质按化学计量定量反应为止，然后根据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。由于以测定据试剂溶液的浓度和用量，计算被测物质的含量。由于以测定溶液的体积为基础，故又叫容量分析法。溶液的体积为基础，故又叫容量分析法。 * 滴定分析定量测定的依据：滴

29、定分析定量测定的依据： tT + aA = P1.4 1.4 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23* 滴定分析的基本过程为：滴定分析的基本过程为：将已知准确浓度的试剂溶液（滴定剂）将已知准确浓度的试剂溶液（滴定剂） 滴加滴加 待测溶液中待测溶液中 加入指示剂加入指示剂 完全反应完全反应 滴定终点滴定终点 化学计量点化学计量点 = 终点误差终点误差1.4 1.4 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23*滴定（滴定（Titration）：）： 滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。滴定剂从滴定管加到被测溶液中的过程。 * 滴定剂（滴定剂（Titrant）：已知准确浓度试剂溶液）：已

30、知准确浓度试剂溶液* 化学计量点（化学计量点（Stoichometric point）：标准溶液与被测物质）：标准溶液与被测物质定量反应完全时，反应达到了定量反应完全时，反应达到了“计量点计量点”。sp* 滴定终点（滴定终点（Titration end point）：在滴定过程中，指示剂正）：在滴定过程中，指示剂正好发生颜色变化的转变点成为好发生颜色变化的转变点成为“滴定终点滴定终点”。 ep* 终点误差（终点误差（Titration end point error）：滴定终点与计量点不）：滴定终点与计量点不符合，而造成的分析误差成为符合，而造成的分析误差成为“终点误差终点误差”。 Et* 滴

31、定分析通常用于测定常量组分，即被测组分的含量一般在滴定分析通常用于测定常量组分，即被测组分的含量一般在1%以上。测定相对误差小于以上。测定相对误差小于0。2%。1.4 1.4 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-232 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-232 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 滴定分析方法的分类滴定分析方法的分类： 滴定分析以化学反应为基础，根据标准溶液滴定分析以化学反应为基础，根据标准溶液与待测物质间反应类型的不同，滴定分析法分为四与待测物质间反应类型的不同，滴定分析法分为四类：类：* 酸碱滴定酸碱滴定 H+ + OH-H2O* 络合滴定

32、络合滴定 Zn2+ + H2Y2- ZnY2- + 2H+* 氧化还原滴定氧化还原滴定 Cr2O72- + 6Fe2+14H+2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O* 沉淀滴定沉淀滴定 Ag+ + ClAgCl2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23对化学反应的要求：对化学反应的要求：1 必须具有确定的化学计量关系。即反应按一定的反应必须具有确定的化学计量关系。即反应按一定的反应方程式进行，这是定量的基础。方程式进行，这是定量的基础。2 反应必须定量地进行反应必须定量地进行, 达到达到99.9%以上。（以上。（cK 106）3 必须具有较快的反应速度。对于速度较慢的反应，用加必

33、须具有较快的反应速度。对于速度较慢的反应，用加热或加催化剂来加快反应的进行。热或加催化剂来加快反应的进行。4 必须有适当、简便的方法确定终点。必须有适当、简便的方法确定终点。5 共存物不干扰测定。共存物不干扰测定。2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23* 滴定方式滴定方式2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 返滴定法：可先准确地加入一定量过量标准溶液，返滴定法：可先准确地加入一定量过量标准溶液，与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应与试液中的待测物质或固体试样进行反应，待反应完全后，再用另一种标准液滴定剩余的标准溶液，完全后，再用另一种标准液滴定剩余的标准溶液，

34、这种滴定方式成为返滴定法。这种滴定方式成为返滴定法。 Zn Al3+ + Y（过量）（过量） AlY+Y ZnY + AlY ZnY + AlY NaOHNaOH CaCO CaCO3 3（固）（固）+ HCl（过量）（过量）CaCl2 + HCl CaCl2 + NaCl Fe3+ Cl+AgNO3（过量）（过量）AgCl + Ag+ AgClAgCl+AgSCN+ Fe（SCN）2+ NH4SCN2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 置换滴定法：当待测组分所参与的反应不置换滴定法：当待测组分所参与的反应不按一定反应式进行或伴有副反应时，先用适按一定反应式进行或伴有副反应时，先

35、用适当试剂与待测组分反应，使其定量地置换为当试剂与待测组分反应，使其定量地置换为另一种物质，再用标准溶液滴定这种物质，另一种物质，再用标准溶液滴定这种物质，这种滴定方法称为置换滴定。例如：硫代硫这种滴定方法称为置换滴定。例如：硫代硫酸钠与重铬酸钾的反应酸钠与重铬酸钾的反应 Cr2O72- + 6- + 14H + 2Cr 3+ + 3I2 + 7H2O 2 + 2S2O32 2 I + 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 间接滴定法：不能与滴定剂直接起反间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的物质，有时可以通过另外的化学反应的物质，有时可以通过另外的化学反应，以滴定法间接进行滴定。

36、应，以滴定法间接进行滴定。 例如：例如：Ca 2+ 的测定的测定Ca 2+ + C2O42-CaC2O4+ H2SO4 CaSO4+ C2O42- 用用KMnO4测定测定C2O42-2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-233 标准溶液和基准物质标准溶液和基准物质 标准溶液标准溶液(Standard solution)：已：已知准确浓度的溶液。配制法：直接法知准确浓度的溶液。配制法：直接法和标定法和标定法 基准物质基准物质(Primary standard)：能用：能用于直接配制或于直接配制或 标定标准溶液的物质。标定标准溶液的物质。 2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-

37、4-23 基准物质满足条件基准物质满足条件 试剂的组成应与它的化学式完全相符试剂的组成应与它的化学式完全相符 试剂纯度应足够高。一般大于试剂纯度应足够高。一般大于99.9%以上，以上， 杂质含量不影响分析的准确度。杂质含量不影响分析的准确度。 性质稳定。例如，不与大气中的组分发生反应，性质稳定。例如，不与大气中的组分发生反应，结晶水不易丢失，不易吸湿。结晶水不易丢失，不易吸湿。 试剂有较大摩尔质量，以减少称量误差。试剂有较大摩尔质量，以减少称量误差。 试剂按反应式定量进行，无副反应。试剂按反应式定量进行，无副反应。2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23实验室常用试剂分类实验室常

38、用试剂分类级别级别 1级级 2级级 3级级 生化试剂生化试剂中文名中文名 优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯英文标志英文标志 GR AR CP BR标签颜色标签颜色 绿绿 红红 蓝蓝 咖啡色咖啡色2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23常用工作基准试剂分子式 名称 主要用途 使用干燥方法NaCl 氯化钠 标定AgNO3溶液 500600 灼烧至恒重Na2C2O4 草酸钠 标定KMnO4溶液 (1052)干燥至恒重Na2CO3 无水碳酸钠 标定HCl,H2SO4溶液 270300 灼烧至恒重As2O3 三氧化二砷 标定I2溶液 H2SO4干燥器中干燥至恒重 -COOH 邻苯二

39、 标定NaOH,HClO4 105110 干燥至恒重 -COOK 甲酸氢钾 溶液KIO3 碘酸钾 标定Na2S2O3溶液 (1202) 干燥至恒重ZnO 氧化锌 标定EDTA溶液 800 烧灼至恒重EDTA 乙二胺 标定金属离子溶液 硝酸镁饱和溶液恒温器中 四乙酸二钠 放置七天KBrO3 溴酸钾 标定Na2S2O3溶液 (1802) 干燥至恒重AgNO3 硝酸银 标定卤化物及 H2SO4干燥器中干燥至恒重 硫氰酸盐溶液CaCO3 碳酸钙 标定EDTA溶液 (1102) 干燥至恒重2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-232022-4-23 标准溶液的配制法标准溶液的配制法 直接法：

40、准确称取一定量基准物质，溶解后配直接法：准确称取一定量基准物质，溶解后配成一定体积的溶液，根据物质的质量和体积即可成一定体积的溶液，根据物质的质量和体积即可计算出该标准溶液的准确浓度。如计算出该标准溶液的准确浓度。如K2Cr2O7的配的配制。用直接法配制标准溶液的物质，必须是基准制。用直接法配制标准溶液的物质，必须是基准物质物质 标定法：很多物质不能直接用来配制标准溶液，标定法：很多物质不能直接用来配制标准溶液，但可将其先配制成一种近似于所需浓度的溶液，但可将其先配制成一种近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质来标定然后用基准物质来标定(standardization)其准确其准确浓度。如浓度。

41、如HCl 、NaOH等。等。2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-234 滴定分析法的计算滴定分析法的计算 标准溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法 物质的量浓度：指溶液中含溶质的物质的量除以溶液的体积。物质的量浓度：指溶液中含溶质的物质的量除以溶液的体积。 B = B/ V molL-1 物质的量浓度的数值取决于基本单元的选择。基本单元可物质的量浓度的数值取决于基本单元的选择。基本单元可以是原子、离子、分子或其它粒子的特定组合。表示物质的量浓以是原子、离子、分子或其它粒子的特定组合。表示物质的量浓度时必须指明基本单元。基本单元的选择以化学反应为依据。度时必须指明基本单元。基本

42、单元的选择以化学反应为依据。 例如：例如：C（H2SO4）=0.1 molL-1 C（2H2SO4）=0.05molL-1 C（1/2H2SO4）=0.2 molL-12 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 滴定度（滴定度（T B / T ） 1 毫升滴定剂相当于被测物质的质量（克或毫毫升滴定剂相当于被测物质的质量（克或毫克），克），T HAc / NaOH =0.005346 gmmL-1 T 滴定剂溶质的分子式滴定剂溶质的分子式, B被测物质的分子式被测物质的分子式 滴定度滴定度T 与量浓度的换算与量浓度的换算 TmVmAAA1000CTMAAA1000TCMAAA1000

43、2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23例：计算例：计算0.02000molL-1K2Cr2O7对对Fe和和Fe2O3及及Fe3O4的滴的滴定度。定度。解解 滴定反应方程式为滴定反应方程式为 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr 3+ + 6 Fe3+ + 7H2O T（Fe/ K2Cr2O7）=0.0200055.856/1000 =0.006702 (gml-1) T (Fe2O3/ K2Cr2O7）=0.02000159.73/1000 =0.009582 (gml-1) T (Fe3O4/ K2Cr2O7）=0.02000231.52/1000 =0.

44、009260 (gml-1)2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 计算中常用的物理量计算中常用的物理量物质的量（物质的量（n）：单位为）：单位为mol，其数值的大小取决，其数值的大小取决于物质的基本单元。基本单元可以是分子、原子、于物质的基本单元。基本单元可以是分子、原子、离子、电子及其它粒子，或是它们的特定组合。离子、电子及其它粒子，或是它们的特定组合。 摩尔质量（摩尔质量（M）：）：gmolgmol-1。物质的量浓度（物质的量浓度（C）：）：molL-1。质量分数（质量分数（）：待测组分在样品中的含量，可以）：待测组分在样品中的含量，可以是百分数或是百分数或mggmgg-

45、1。质量浓度（质量浓度（）：单位体积中某种物质的质量，可）：单位体积中某种物质的质量，可是是gLgL-1 、mgLmgL-1等。等。2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 滴定剂与被测物质之间的计量关系滴定剂与被测物质之间的计量关系 在滴定分析中，可根据滴定反应中滴定剂在滴定分析中，可根据滴定反应中滴定剂T与待测物质与待测物质B之间的化学计量关系来计算待测物质之间的化学计量关系来计算待测物质B的含量。可用通过的含量。可用通过“换算因素法换算因素法”和和“等物质的量反应规则等物质的量反应规则” 换算因素法（换算因素法（b/t 或或t/b）：采用分子、原子或离子作为）：采用分子、原

46、子或离子作为基本单元，而不采用粒子的特定组合作为基本单元，根据被测基本单元，而不采用粒子的特定组合作为基本单元，根据被测物质物质B与滴定剂与滴定剂T发生反应时的化学计量数确定发生反应时的化学计量数确定B与与T的关的关系。适用于单一反应。系。适用于单一反应。 b B + t T = cC + d D 滴定至终点时： 所以 或 即：BTnbnTBTbnntTBtnnbBBTTbc Vc Vt2 2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 例如：在酸性溶液中，用例如：在酸性溶液中，用H2C2O4 作为作为基准物质标定基准物质标定KMnO4溶液的浓度时，滴溶液的浓度时，滴定反应为：定反应为：

47、有：有：OHMnCOHMnOOC222424282101625422524OCnHnKMnO2242244425H C OH C OKMnOKMnOcVcV2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23 等物质的量反应规则：在滴定反应中，待测等物质的量反应规则：在滴定反应中，待测物质物质B与滴定剂与滴定剂T反应完全时，消耗的两反应物反应完全时，消耗的两反应物特定基本单元的物质的量相等。适用于多反应。特定基本单元的物质的量相等。适用于多反应。 b B + t T = cC + d D 分别以分别以b B 和和 t T 作基本单元，作基本单元， 则则 （b B）（）（ t T） 1/b n (B) = 1/t n (T)所以所以B = b/t T 或或 T = t/b B2 滴定分析法概述滴定分析法概述2022-4-23等物质的量规则举例等物质的量规则举例 H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2OH2SO4 转移二个质子，基本单元转移二个质子，基本单元: 1/2H2SO4 NaOH转移一个质子，基本单元转移一个质子，基本单元: NaOH等物质的量规则等物质的量规则: 241()()2H SONaOHnnMnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2OMnO4-的基本单元的基本单元: Fe2+的基本单元的基