化学分析知识培训材料1课件

化学分析基础知识培训

2010年12月1★§1、概述本节重点内容掌握滴定分析中的几个常用名词术语1.标准溶液2.滴定3.化学计量点4.指示剂5.滴定误差2色谱分析基础知识培训§1、概述(P189-193)1.1分析化学的任务和作用

1.1.1分析化学的任务是鉴定物质的化学结构，化学成分及测定各成分的含量。定性分析的任务就是确定物质由那些哪些元素、离子、有机官能团或化合物组成；定量分析任务就是测定物质中各种组分的相对含量。严细认真，准确及时3色谱分析基础知识培训1.2分析方法分类（通常按照测定原理及使用仪器分类）分析方法化学分析与仪器分析是紧密关联，相互补充的。严细认真，准确及时51.3滴定分析法的要求及分类1.3.1滴定分析中的几个名词术语a、标准溶液b、滴定c、化学计量点d、指示剂e、滴定误差严细认真，准确及时61.3.2滴定分析法的要求及分类a、作为滴定用的化学反应应具备条件反应必须按一定的反应式进行，即反应具有确定的化学计量关系；反应迅速；主反应不受共存物质的干扰；有确定计量点的方法。b、分类酸碱滴定法；配位滴定法；氧化还原滴定法；沉淀滴定法。严细认真，准确及时7§2.酸碱滴定法（P193-220）2.1酸碱平衡2.1.1酸碱质子理论酸碱的定义：电离理论与质子理论是如何定义的？有何实际意义？2.1.2共轭酸碱对什么是共轭酸碱对?什么是两性物质？请大家判断一下下列物质哪些是酸、哪些是碱、哪些是两性物质？NH4CLH2SNaHCO3Na2SO4Na2S水的质子自递过程与Kw的来由，有什么意义？2.1.3酸碱反应的本质酸碱反应的本质是质子的转移，当反应达到平衡时，酸失去质子数与碱得到的质子数一定相等。严细认真，准确及时92.2酸碱的强度2.2.1如何衡量水溶液中酸碱的强度此处针对弱酸、弱碱而言（强酸、强碱例外），Ka、Kb的定义？如何利用Ka、Kb数值衡量酸碱的强度？2.2.2共轭酸碱对的Ka、Kb的关系以HAc-Ac-为例推导出Ka×Kb=KW严细认真，准确及时102.3溶液中[H+]的计算2.3.1分析浓度、平衡浓度、酸碱度的定义，必须区别酸溶液的浓度与酸度的关系，不能混淆。

c、酸度（PH），PH=-㏒[H+]a、分析浓度Cmol/Lb、平衡浓度[]mol/L严细认真，准确及时112.4酸碱缓冲溶液2.4.1什么是酸碱缓冲溶液？缓冲机理是什么？一般组成方式有几种？2.4.2缓冲溶液的PH值计算（弱酸与其共轭碱、弱碱与其共轭酸两种情况）2.4.3缓冲容量及缓冲范围2.4.5缓冲溶液的作用以及选择原则严细认真，准确及时132.5滴定方法学习酸碱滴定法，必须了解滴定过程中PH的变化曲线，特别是计量点附近的突变，以便选择指示剂。2.5.1指示剂变色原理；指示剂变色范围；变色点PT。什么是混合指示剂？利用颜色互补作用，使颜色变化更加敏锐。严细认真，准确及时142.5.2几种酸碱滴定曲线以及指示剂的选择

简单计算绘制以下几种滴定曲线a、强碱滴定强酸（强酸滴定强碱）b、强碱滴定弱酸c、强酸滴定弱碱d、多元酸(碱)的滴定曲线严细认真，准确及时15滴定曲线NaOH加入量02468101214010203040pH严细认真，准确及时17不同浓度NaOH溶液滴定不同浓度HCl溶液的滴定曲线02468101214010203040pHNaOH加入量红1.0mol·L-1橙0.10mol·L-蓝0.010mol·L-1

严细认真，准确及时18b、强碱滴定弱酸（NaOH溶液滴定HAC等弱酸）(I)Ka=10-3Ka=10-5Ka=10-7Ka=10-9HAc滴定曲线严细认真，准确及时H2CO3滴定曲线19

思考一下！酸碱滴定中标准溶液及被滴定的物质的浓度是否是越大越好？指示剂用量呢？严细认真，准确及时21★§3、配位滴定法本节重点内容1.EDTA有关特性及其在配位滴定中的应用2.配位化合物的稳定常数和条件稳定常数3.配位滴定是否可以准确滴定的判别4.金属指示剂变色原理，如何选择指示剂5.配位滴定曲线突跃大小的影响因素6.如何提高配位滴定的选择性严细认真，准确及时22§3、配位滴定法(P225-245)3.1方法简介3.1.1配位滴定反应的要求，无机配合物一般不能用于滴定分析。因此，配位滴定仅限于有机配位滴定，具体而言采用EDTA。3.1.2配位滴定对反应的要求（配位化合物稳定、络合比固定、反应迅速）。严细认真，准确及时233.2.3EDTA与金属离子配合的特点a、和绝大多数金属离子生成配合物b、配合物的颜色取决于金属离子的颜色c、所有配合物易溶于水d、配合比较固定1:13.3配位平衡3.3.1稳定常数

衡量配位化合物稳定性指标。严细认真，准确及时253.3.2酸效应及酸效应系数由于溶液中H+影响，使EDTA与离子配合的能力下降。配合能力影响程度可以用酸效应系数来衡量。

3.3.3条件稳定常数滴定过程中溶液实际环境必然影响配位化合物的稳定性。

αY(H)=1+β1[H]+···+β6[H]6严细认真，准确及时263.4滴定方法3.4.1金属指示剂变色原理；金属指示剂应具备的条件；指示剂的封闭；指示剂的僵化。几种常用指示剂（XOEBTNN）严细认真，准确及时293.4.2滴定曲线可以利用滴定曲线来选择指示剂，但是有时因缺少指示剂的平衡常数，无法计算，多数情况下采用实验方法来选指示剂。严细认真，准确及时303.4.3化学计量点是金属离子浓度的计算变色点时，根据指示剂来计算根据滴定计量点的平衡计算两者接近程度决定着误差的大小严细认真，准确及时313.4.4提高配位滴定的选择性通过调整滴定条件提高选择性（1）控制酸度通过调整溶液酸度，达到不同离子分步滴定的目的（2）利用掩蔽解蔽通过加入掩蔽剂、沉淀剂等将干扰离子先络合起来或产生沉淀，不干扰被测离子的测定，然后视情况加入解蔽剂后再对干扰离子进行分析。严细认真，准确及时32练习题：1、已知㏒KZnY=16.50,PH=2时的酸效应系数是㏒aY=13.52、PH=5时的酸效应系数是㏒aY=6.45,请问是否可以在上述条件下用0.020mol/L的EDTA滴定0.020mol/L的Zn2+？2、现有浓度为0.020mol/L的Zn2+和Ca2+混合溶液，在PH=5.5时，能否用0.020mol/L的EDTA准确滴定其中的Zn2+？（㏒KZnY=16.50，㏒KCaY=10.69，㏒aY=5.51）试一试严细认真，准确及时33★§4、氧化还原滴定法本节重点内容1.氧化还原反应的实质2.了解电极电位、能斯特方程、标准电极电位及条件电位3.KMnO4K2Cr2O7法的优缺点4.碘量法的的误差来源5.如何判断氧化还原反应的方向6.氧化还原反应速度的影响因素严细认真，准确及时34§4、氧化还原滴定法（P248-266）4.1简介氧化还原滴定法以氧化还原反应为基础的滴定方法。操作步骤与酸碱滴定相似，但原理上有本质的不同，酸碱滴定是一个质子传递的过程，反应迅速，而氧化还原反应是电子的转移，反应复杂，反应速度甚至反应方向都会受到外界条件的影响。严细认真，准确及时354.2氧化还原反应的平衡4.2.1什么是氧化剂、还原剂、电极电位（标准电位、条件电位）？4.2.2氧化还原反应的方向和速度如何判断氧化还原反应的方向；氧化还原反应的方向的影响因素；氧化还原反应的速度影响因素有哪些？严细认真，准确及时364.3滴定方法4.3.1滴定曲线(以0.01mol/lCe4+滴定0.01mol/lFe2+为例)

Ce4+加入量%00.41.21.4050100150200电位0.861.26严细认真，准确及时374.3.2氧化还原指示剂a、自身指示剂b、专属指示剂（淀粉的使用）c、氧化还原指示剂（变色范围）4.3.3三种方法a、KMnO4法(为什么用HNO3酸化？标定时注意事项)b、K2Cr2O7法（与KMnO4相比有优点，但必须另选指示剂）c、I2法（误差来源；滴定过程中的注意事项）严细认真，准确及时38

练习题：

称取草酸钠试样0.2203克，需用浓度为0.02156mol/L的KMnO4溶液29.30ml才能反应完全，求草酸钠试样的纯度？试一试严细认真，准确及时39★§5、沉淀滴定法本节重点内容1.溶度积原理，溶度积和溶解度的换算2.了解三种沉淀滴定法的方法原理3.分级沉淀及沉淀的转化严细认真，准确及时40§5、沉淀滴定法（P268-278）5.1方法简介什么是沉淀滴定法？对沉淀反应有何要求？目前仅限于银量法。主要测定卤素化合物。按照指示剂不同，可以分为三种，即莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法。严细认真，准确及时415.2沉淀的溶解平衡5.2.1溶度积原理沉淀的溶解平衡是一个动态平衡，此时溶液中溶解速度和沉淀速度相等。而且溶液中相关离子浓度的乘积为一常数，即溶度积常数Ksp(与温度有关)。5.2.2溶度积与溶解度的换算5.2.3什么是分级沉淀5.2.4沉淀的转化条件严细认真，准确及时425.3莫尔法5.3.1方法原理以K2CrO4为指示剂，AgNO3为滴定剂，直接测定Cl-Br-5.3.2测定条件溶液酸度指示剂用量测定过程中应剧烈摇动5.3.3分析对象直接分析Cl-Br-，不能分析I-SCN-

5.3.4干扰离子能与CrO42-Ag+反应的离子产生干扰严细认真，准确及时435.4佛尔哈德法以铁铵矾为指示剂，NH4SCN的银量法。5.4.1直接滴定法（测定Ag+）5.4.2返滴定法加入定量过量的AgNO3，然后返滴定Ag+测定Br-I-SCN-Cl-，但分析I-时应先在加入AgNO3后加入指示剂，分析Cl-时要注意防止AgCl的转化。严细认真，准确及时445.5法扬司法5.5.