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文檔簡介

1、 分析化學(xué)第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理 - 章節(jié)小結(jié)1基本概念及術(shù)語準(zhǔn)確度:分析結(jié)果與真實值接近的程度,其大小可用誤差表示。精密度:平行測量的各測量值之間互相接近的程度,其大小可用偏差表示。系統(tǒng)誤差:是由某種確定的原因所引起的誤差,一般有固定的方向(正負(fù))和大小,重復(fù)測定時重復(fù)出現(xiàn)。包括方法誤差、儀器或試劑誤差及操作誤差三種。偶然誤差:是由某些偶然因素所引起的誤差,其大小和正負(fù)均不固定。有效數(shù)字:是指在分析工作中實際上能測量到的數(shù)字。通常包括全部準(zhǔn)確值和最末一位欠準(zhǔn)值(有1個單位的誤差)。t分布:指少量測量數(shù)據(jù)平均值的概率誤差分布??刹捎胻分布對有限測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。置信水平與顯著性水平:

2、指在某一t值時,測定值x落在ts范圍內(nèi)的概率,稱為置信水平(也稱置信度或置信概率),用p表示;測定值x落在ts范圍之外的概率(1p),稱為顯著性水平,用表示。置信區(qū)間與置信限:系指在一定的置信水平時,以測定結(jié)果x為中心,包括總體平均值在內(nèi)的可信范圍,即 xu,式中u為置信限。分為雙側(cè)置信區(qū)間與單側(cè)置信區(qū)間。顯著性檢驗:用于判斷某一分析方法或操作過程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差和偶然誤差的檢驗。包括t檢驗和f檢驗。2重點和難點(1)準(zhǔn)確度與精密度的概念及相互關(guān)系 準(zhǔn)確度與精密度具有不同的概念,當(dāng)有真值(或標(biāo)準(zhǔn)值)作比較時,它們從不同側(cè)面反映了分析結(jié)果的可靠性。準(zhǔn)確度表示測量結(jié)果的正確性,精密度表示測

3、量結(jié)果的重復(fù)性或重現(xiàn)性。雖然精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件,但高的精密度不一定能保證高的準(zhǔn)確度,因為可能存在系統(tǒng)誤差。只有在消除或校正了系統(tǒng)誤差的前提下,精密度高的分析結(jié)果才是可取的,因為它最接近于真值(或標(biāo)準(zhǔn)值),在這種情況下,用于衡量精密度的偏差也反映了測量結(jié)果的準(zhǔn)確程度。(2)系統(tǒng)誤差與偶然誤差的性質(zhì)、來源、減免方法及相互關(guān)系 系統(tǒng)誤差分為方法誤差、儀器或試劑誤差及操作誤差。系統(tǒng)誤差是由某些確定原因造成的,有固定的方向和大小,重復(fù)測定時重復(fù)出現(xiàn),可通過與經(jīng)典方法進(jìn)行比較、校準(zhǔn)儀器、作對照試驗、空白試驗及回收試驗等方法,檢查及減免系統(tǒng)誤差。偶然誤差是由某些偶然因素引起的,其方向和大小都不固定

4、,因此,不能用加校正值的方法減免。但偶然誤差的出現(xiàn)服從統(tǒng)計規(guī)律,因此,適當(dāng)?shù)卦黾悠叫袦y定次數(shù),取平均值表示測定結(jié)果,可以減小偶然誤差。二者的關(guān)系是,在消除系統(tǒng)誤差的前提下,平行測定次數(shù)越多,偶然誤差就越小,其平均值越接近于真值(或標(biāo)準(zhǔn)值)。(3)有效數(shù)字保留、修約及運算規(guī)則 保留有效數(shù)字位數(shù)的原則是,只允許在末位保留一位可疑數(shù)。有效數(shù)字位數(shù)反映了測量的準(zhǔn)確程度,絕不能隨意增加或減少。在計算一組準(zhǔn)確度不等(有效數(shù)字位數(shù)不等)的數(shù)據(jù)前,應(yīng)采用“四舍六入五留雙”的規(guī)則將多余數(shù)字進(jìn)行修約,再根據(jù)誤差傳遞規(guī)律進(jìn)行有效數(shù)字的運算。幾個數(shù)據(jù)相加減時,和或差有效數(shù)字保留的位數(shù),應(yīng)以小數(shù)點后位數(shù)最少(絕對誤差最

5、大)的數(shù)據(jù)為依據(jù);幾個數(shù)據(jù)相乘除時,積或商有效數(shù)字保留的位數(shù),應(yīng)以相對誤差最大(有效數(shù)字位數(shù)最少)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn),即在運算過程中不應(yīng)改變測量的準(zhǔn)確度。(4)有限測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理與t分布 通常分析無法得到總體平均值和總體標(biāo)準(zhǔn)差,僅能由有限測量數(shù)據(jù)的樣本平均值和樣本標(biāo)準(zhǔn)差s來估計測量數(shù)據(jù)的分散程度,即需要對有限測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理,再用統(tǒng)計量去推斷總體。由于和s均為隨機變量,因此這種估計必然會引進(jìn)誤差。特別是當(dāng)測量次數(shù)較少時,引入的誤差更大,為了補償這種誤差,可采用t分布(即少量數(shù)據(jù)平均值的概率誤差分布)對有限測量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計處理。 (5)置信水平與置信區(qū)間的關(guān)系 置信水平越低,置信區(qū)間就越窄,置信

6、水平越高,置信區(qū)間就越寬,即提高置信水平需要擴(kuò)大置信區(qū)間。置信水平定得過高,判斷失誤的可能性雖然很小,卻往往因置信區(qū)間過寬而降低了估計精度,實用價值不大。在相同的置信水平下,適當(dāng)增加測定次數(shù)n,可使置信區(qū)間顯著縮小,從而提高分析測定的準(zhǔn)確度。(6)顯著性檢驗及注意問題 t檢驗用于判斷某一分析方法或操作過程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差,為準(zhǔn)確度檢驗,包括樣本均值與真值(或標(biāo)準(zhǔn)值)間的t檢驗和兩個樣本均值間的t檢驗;f檢驗是通過比較兩組數(shù)據(jù)的方差s2,用于判斷兩組數(shù)據(jù)間是否存在較大的偶然誤差,為精密度檢驗。兩組數(shù)據(jù)的顯著性檢驗順序是,先由f檢驗確認(rèn)兩組數(shù)據(jù)的精密度無顯著性差別后,再進(jìn)行兩組數(shù)據(jù)的均值是

7、否存在系統(tǒng)誤差的t檢驗,因為只有當(dāng)兩組數(shù)據(jù)的精密度或偶然誤差接近時,進(jìn)行準(zhǔn)確度或系統(tǒng)誤差的檢驗才有意義,否則會得出錯誤判斷。需要注意的是:檢驗兩個分析結(jié)果間是否存在著顯著性差異時,用雙側(cè)檢驗;若檢驗?zāi)撤治鼋Y(jié)果是否明顯高于(或低于)某值,則用單側(cè)檢驗;由于 t與f等的臨界值隨的不同而不同,因此置信水平p或顯著性水平的選擇必須適當(dāng),否則可能將存在顯著性差異的兩個分析結(jié)果判為無顯著性差異,或者相反。(7)可疑數(shù)據(jù)取舍 在一組平行測量值中常常出現(xiàn)某一、兩個測量值比其余值明顯地偏高或偏低,即為可疑數(shù)據(jù)。首先應(yīng)判斷此可疑數(shù)據(jù)是由過失誤差引起的,還是偶然誤差波動性的極度表現(xiàn)?若為前者則應(yīng)當(dāng)舍棄,而后者需用q

8、檢驗或g檢驗等統(tǒng)計檢驗方法,確定該可疑值與其它數(shù)據(jù)是否來源于同一總體,以決定取舍。(8)數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理的基本步驟 進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理的基本步驟是,首先進(jìn)行可疑數(shù)據(jù)的取舍(q檢驗或g檢驗),而后進(jìn)行精密度檢驗(f檢驗),最后進(jìn)行準(zhǔn)確度檢驗(t檢驗)。(9)相關(guān)與回歸分析 相關(guān)分析就是考察x與y兩個變量間的相關(guān)性,相關(guān)系數(shù)r越接近于1,二者的相關(guān)性越好,實驗誤差越小,測量的準(zhǔn)確度越高?;貧w分析就是要找出x與y兩個變量間的函數(shù)關(guān)系,若x與y之間呈線性函數(shù)關(guān)系,即可簡化為線性回歸。3基本計算(1)絕對誤差:x-(2)相對誤差:相對誤差(/)100% 或 相對誤差(/x)100%(3)絕對偏差:d = xi

9、(4)平均偏差:(5)相對平均偏差:(6)標(biāo)準(zhǔn)偏差:或(7)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差:(8)樣本均值與標(biāo)準(zhǔn)值比較的t 檢驗:(9)兩組數(shù)據(jù)均值比較的t檢驗:(10)兩組數(shù)據(jù)方差比較的f檢驗:(s1s2)(11)可疑數(shù)據(jù)取舍的q檢驗: (12)可疑數(shù)據(jù)取舍的g檢驗:習(xí)題1標(biāo)定濃度約為0.1moll-1的naoh,欲消耗naoh溶液20ml左右,應(yīng)稱取基準(zhǔn)物質(zhì)h2c2o42h2o多少克?其稱量的相對誤差能否達(dá)到0.1%?若不能,可用什么方法予以改善?解:根據(jù)方程2naoh+h2c2o4h2o=na2c2o4+3h2o可知, 需稱取h2c2oh2o的質(zhì)量m為:則稱量的相對誤差大于0.1% ,不能用h2c2oh2

10、o標(biāo)定0.1moll-1的naoh ,可以選用相對分子質(zhì)量大的基準(zhǔn)物進(jìn)行標(biāo)定。若改用khc8h4o4為基準(zhǔn)物,則有: khc8h4o4+ naoh= knac8h4o4+h2o,需稱取khc8h4o4的質(zhì)量為m2 ,則 m2=0.10.020204.22=0.41g由此可見,選用相對分子質(zhì)量大的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定naoh,由于其稱樣量較大,稱量的相對誤差較?。?.1%),故測定的準(zhǔn)確度較高。2用基準(zhǔn)k2cr2o7對na2s2o3溶液濃度進(jìn)行標(biāo)定,平行測定六次,測得其濃度為0.1033、0.1060、0.1035、0.1031、0.1022和0.1037 mol/l,問上述六次測定值中,0.10

11、60是否應(yīng)舍棄?它們的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差、置信度為95和99時的置信限及置信區(qū)間各為多少?解:(1)(2)(3)查g臨界值表,當(dāng)n6和置信度為95時,g,0.051.89,即gg,0.05,故0.1060不應(yīng)舍棄。(4)求平均值的置信限及置信區(qū)間。根據(jù)題意,此題應(yīng)求雙側(cè)置信區(qū)間,即查t檢驗臨界值表中雙側(cè)檢驗的對應(yīng)的t值:p0.95:1p0.05;f615;t0.05,52.571,則置信度為95時的置信限為0.0014, 置信區(qū)間為0.10360.0014。p0.99:1p0.01;f615;t0.01,54.032,則置信度為99時的置信限為0.0021, 置信區(qū)間為0.10360.0021。

12、由此題可見,置信水平越高,置信區(qū)間越寬。3用無水碳酸鈉和硼砂兩種基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定hcl溶液的濃度,測定結(jié)果如下:用無水碳酸鈉標(biāo)定:0.1005、0.1007、0.1003、0.1009(mol/l)用硼砂標(biāo)定:0.1008、0.1007、0.1010、0.1013、0.1017(mol/l)當(dāng)置信度為95時,用這兩種基準(zhǔn)物標(biāo)定hcl溶液濃度的平均值是否存在顯著性差異?解:(1)判斷兩組數(shù)據(jù)的均值是否存在顯著性差異,應(yīng)采用t檢驗。而根據(jù)顯著性檢驗順序,進(jìn)行t檢驗前,應(yīng)先由f檢驗確認(rèn)兩組數(shù)據(jù)的精密度是否存在顯著性差異。無水碳酸鈉:,s12.610-4 硼砂:,s24.110-4查表得,f0.05,4,

13、39.12,即ff0.05,4,3。兩組數(shù)據(jù)均值的精密度無顯著性差異,可進(jìn)行t檢驗。(2)進(jìn)行兩組數(shù)據(jù)均值的t檢驗,以確定兩種方法間的準(zhǔn)確度(系統(tǒng)誤差)是否有顯著不同。即求出t值與相應(yīng)t,f值(臨界值)相比較,若tt,f,說明與間存在著顯著性差異,反之則說明二者間不存在顯著性差異。求出合并標(biāo)準(zhǔn)偏差sr:進(jìn)行兩組數(shù)據(jù)均值的t檢驗:查表得,t0.05,72.365,即tt0.05,7,故兩種基準(zhǔn)物標(biāo)定hcl溶液濃度的均值間無顯著性差異。4用分光光度法測定某人血清樣品中無機磷的含量(mmol/l),8次平行測定結(jié)果如下: 1.25,1.34,1.28,1.17,1.33,1.24,1.31,1.32

14、。請用grubbs法檢驗分析結(jié)果中是否有需舍去的數(shù)值?求取舍后合理結(jié)果的置信區(qū)間。如果正常成人血清中無機磷含量的標(biāo)準(zhǔn)值是1.20 mmol/l,問此樣品中無機磷含量是否異常(p95)?解:(1)用grubbs檢驗法檢查數(shù)據(jù)中有無要舍棄的可疑數(shù)據(jù):, s=0.058,由均值可知1.17是可疑值,則查g臨界值表,當(dāng)n8和置信度為95時,g0.05,82.13,即gg0.05,8,故1.17不應(yīng)舍棄。(2)取舍后合理結(jié)果的置信區(qū)間:(3)欲知血樣中無機磷含量與標(biāo)準(zhǔn)值(1.20 mmol/l)相比是否異常,應(yīng)采用t檢驗。即求出t值與相應(yīng)t,f值(臨界值)相比較,若tt,f,說明與間存在著顯著性差異,說

15、明血樣中無機磷含量可能異常(p95),反之則說明二者間不存在顯著性差異。1.28, s0.058 則分析結(jié)果說明與間存在顯著性差異,即此人血樣中無機磷含量異常的可能性有95。5采用一新建的gc法測定同一批六神丸中麝香酮含量。用標(biāo)準(zhǔn)試樣(已知麝香酮的標(biāo)準(zhǔn)值為0.310%)對此新方法進(jìn)行檢驗。六次測定結(jié)果為():0.307、0.298、0.285、0.301、0.292及0.295,試對此新方法作出評價。解:根據(jù)題意,此題為新方法所測的樣本均值與標(biāo)準(zhǔn)值(相對真值)的比較,應(yīng)采用t檢驗。即求出t值與相應(yīng)t,f值(臨界值)相比較,若tt,f,說明與間存在著顯著性差異,說明新方法存在系統(tǒng)誤差;反之則說明

16、二者間不存在顯著性差異。0.296,s7.58103 則 t4.52,查表得t0.05,52.57,即tt0.05,5,說明新方法測定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)試樣已知含量有顯著性差異,可能存在系統(tǒng)誤差,方法還需進(jìn)一步完善。第三章 滴定分析法概論 - 章節(jié)小結(jié)一、主要內(nèi)容1基本概念化學(xué)計量點:滴定劑的量與被測物質(zhì)的量正好符合化學(xué)反應(yīng)式所表示的計量關(guān)系的一點。滴定終點:滴定終止(指示劑改變顏色)的一點。滴定誤差:滴定終點與化學(xué)計量點不完全一致所造成的相對誤差??捎昧职钫`差公式計算。滴定曲線:描述滴定過程中溶液濃度或其相關(guān)參數(shù)隨加入的滴定劑體積而變化的曲線。滴定突躍和突躍范圍:在化學(xué)計量點前后0.1%,溶液濃度及

17、其相關(guān)參數(shù)發(fā)生的急劇變化為滴定突躍。突躍所在的范圍稱為突躍范圍。指示劑:滴定分析中通過其顏色的變化來指示化學(xué)計量點到達(dá)的試劑。一般有兩種不同顏色的存在型體。指示劑的理論變色點:指示劑具有不同顏色的兩種型體濃度相等時,即in=xin時,溶液呈兩型體的中間過渡顏色,這點為理論變色點。指示劑的變色范圍:指示劑由一種型體顏色變?yōu)榱硪恍腕w顏色時溶液參數(shù)變化的范圍。標(biāo)準(zhǔn)溶液:濃度準(zhǔn)確已知的試劑溶液。常用作滴定劑?;鶞?zhǔn)物質(zhì):可用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。2基本理論(1)溶液中各型體的分布:溶液中某型體的平衡濃度在溶質(zhì)總濃度中的分?jǐn)?shù)稱為分布系數(shù)i。弱酸hna有n+1種可能的存在型體,即hna,hn-1a

18、-ha(n-1)和an。各型體的分布系數(shù)的計算:分母為h+n+h+n-1ka1+h+ka1ka2+ka(n-1)+ka1ka2+kan,而分子依次為其中相應(yīng)的各項。能形成n級配合物mln的金屬離子在配位平衡體系中也有n+1種可能的存在型體。各型體的分布系數(shù)計算:分母為1+1l+ 2l2+nln,分子依次為其中相應(yīng)的各項。(2)化學(xué)平衡處理方法:質(zhì)量平衡:平衡狀態(tài)下某一組分的分析濃度等于該組分各種型體的平衡濃度之和。注意:在質(zhì)量平衡式中,各種型體平衡濃度前的系數(shù)等于1摩爾該型體中含有該組分的摩爾數(shù)。電荷平衡:溶液中荷正電質(zhì)點所帶正電荷的總數(shù)等于荷負(fù)電質(zhì)點所帶負(fù)電荷的總數(shù)。注意:在電荷平衡方程中,

19、離子平衡濃度前的系數(shù)等于它所帶電荷數(shù)的絕對值;中性分子不包括在電荷平衡方程中。質(zhì)子平衡:酸堿反應(yīng)達(dá)平衡時,酸失去的質(zhì)子數(shù)與堿得到的質(zhì)子數(shù)相等。寫質(zhì)子條件式的要點是:a從酸堿平衡體系中選取質(zhì)子參考水準(zhǔn)(又稱零水準(zhǔn)),它們是溶液中大量存在并參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的物質(zhì)。b根據(jù)質(zhì)子參考水準(zhǔn)判斷得失質(zhì)子的產(chǎn)物及其得失的質(zhì)子數(shù),繪出得失質(zhì)子示意圖(包括溶劑的質(zhì)子自遞反應(yīng))。c根據(jù)得、失質(zhì)子數(shù)相等的原則寫出質(zhì)子條件式。質(zhì)子條件式中應(yīng)不包括質(zhì)子參考水準(zhǔn),也不含有與質(zhì)子轉(zhuǎn)移無關(guān)的組分。由于水溶液中的水也參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移,所以水是一個組分。注意:在質(zhì)子條件式中,得失質(zhì)子產(chǎn)物平衡濃度前的系數(shù)等于其得、失質(zhì)子數(shù)。還可采用質(zhì)量

20、平衡和電荷平衡導(dǎo)出質(zhì)子條件式。3基本計算(1)滴定分析的化學(xué)計量關(guān)系:tt + bb = cc + dd,nt/nb=t/b(2)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制:ct = mt/( vtmt)(3)標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定:(兩種溶液)(b為固體基準(zhǔn)物質(zhì))(4)被測物質(zhì)質(zhì)量:(5)有關(guān)滴定度計算:tt/bmb/vt(與物質(zhì)量濃度的關(guān)系)(6)林邦誤差公式:px為滴定過程中發(fā)生變化的與濃度相關(guān)的參數(shù),如ph或pm;px為終點pxep與計量點pxsp之差即pxpxeppxsp;kt為滴定反應(yīng)平衡常數(shù)即滴定常數(shù);c與計量點時滴定產(chǎn)物的總濃度csp有關(guān)。二、重點和難點(一)滴定分析本章介紹了各種滴定分析過程和概念、滴定曲線和指示

21、劑的一般性質(zhì)。在學(xué)習(xí)滴定分析各論之前,本章能起到提綱挈領(lǐng)的作用;在學(xué)習(xí)各論之后,它又是各章的總結(jié)。有關(guān)問題有待在其后各章的學(xué)習(xí)中加深理解。滴定曲線是以加入的滴定劑體積(或滴定百分?jǐn)?shù))為橫坐標(biāo),溶液中組分的濃度或其有關(guān)某種參數(shù)(如ph、電極電位等)為縱坐標(biāo)繪制的曲線。滴定曲線一般可以分為三段,其中在化學(xué)計量點前后0.1%(滴定分析允許誤差)范圍內(nèi),溶液濃度或性質(zhì)參數(shù)(如酸堿滴定中的ph)的突然改變稱為滴定突躍,突躍所在的范圍稱為突躍范圍。一般滴定反應(yīng)的平衡常數(shù)越大,即反應(yīng)越完全,滴定突躍就越大,滴定越準(zhǔn)確。雖然大部分滴定(酸堿滴定、沉淀滴定、配位滴定)曲線的縱坐標(biāo)都是溶液中組分(被測組分或滴定劑

22、)濃度的負(fù)對數(shù),但為了把氧化還原滴定(以溶液的電極電位為縱坐標(biāo))包括在內(nèi),因而選用某種“參數(shù)”為縱坐標(biāo)。還應(yīng)當(dāng)指出,本章描述的只是滴定曲線的一種形式,即隨著標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入,“參數(shù)”(如ph)升高。實際還有與此相反的滴定曲線,如以酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定堿時,隨著酸的加入,溶液的ph值降低。(二)滴定分析計算滴定分析計算是本章的重點,本章學(xué)習(xí)的計算公式,可用于各種滴定分析法。1滴定分析計算的一般步驟正確寫出滴定反應(yīng)及有關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)方程式。找出被滴定組分與滴定劑之間的化學(xué)計量關(guān)系(摩爾數(shù)比)。根據(jù)計算關(guān)系和有關(guān)公式進(jìn)行正確計算。2滴定分析計算應(yīng)注意的問題(1)找準(zhǔn)化學(xué)計量關(guān)系:反應(yīng)物之間的計量關(guān)系是滴定分析

23、計算的基礎(chǔ)。對于比較簡單的一步反應(yīng),由反應(yīng)式即可看出計量關(guān)系。對于步驟比較多的滴定分析,如返滴定、置換滴定和間接滴定,則需逐步分析各反應(yīng)物間的計量關(guān)系,然后確定待分析組分與標(biāo)準(zhǔn)溶液間的計量關(guān)系。(2)各物理量的單位(量綱):一般,質(zhì)量m的單位為g,摩爾質(zhì)量m的單位為g/mol,n的單位為mol,體積v的單位為l,但在滴定分析中常以ml為單位,因此計算時需將ml轉(zhuǎn)換成以l為單位,或?qū)轉(zhuǎn)換成以mg為單位。(3)摩爾數(shù)比和物質(zhì)的量相等兩種方法的比較:因為物質(zhì)的量濃度與物質(zhì)的基本單元密切相關(guān),因此進(jìn)行滴定分析計算時要特別注意物質(zhì)的基本單元。教材采用摩爾數(shù)比的計算方法,在此方法中,物質(zhì)的基本單元就是反

24、應(yīng)方程式中的分子式,其摩爾質(zhì)量就是通常的分子量,反應(yīng)物之間的摩爾數(shù)比就是反應(yīng)式中的系數(shù)之比。如果采用物質(zhì)的量相等(等物質(zhì)的量)的方法進(jìn)行計算,即計量點時兩反應(yīng)物的物質(zhì)的量相等,則需要注意,這時物質(zhì)的基本單元要根據(jù)具體化學(xué)反應(yīng)來決定,一般來說,在酸堿滴定中得失一個質(zhì)子的單元或氧化還原滴定中得失一個電子的單元為基本單元。(三)分布系數(shù)和化學(xué)平衡1水溶液中溶質(zhì)各型體的分布和分布系數(shù)在平衡體系中,一種溶質(zhì)往往以多種型體存在于溶液中。其分析濃度是溶液中該溶質(zhì)各種型體平衡濃度的總和,平衡濃度是某型體的濃度,以符號 表示。分布系數(shù)是溶液中某型體的平衡濃度在該溶質(zhì)總濃度中所占的分?jǐn)?shù),又稱為分布分?jǐn)?shù),即:ii/

25、c。(1)弱酸(堿)分布系數(shù):決定于該酸(堿)的性質(zhì)(即ka或kb)和溶液的酸度,而與總濃度無關(guān)。(2)配位平衡中各型體(各級配合物)的分布系數(shù)與配合物本身的性質(zhì)(累積穩(wěn)定常數(shù))及l(fā)的大小有關(guān)。對于某配合物,i值是一定的,因此,i值僅是l的函數(shù)。m離子各型體mli的平衡濃度均可由下式求得:mliicm通過學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)該能自己推導(dǎo)出其他體系(如弱堿溶液)中的各型體分布。學(xué)習(xí)分布系數(shù)的目的是為后續(xù)幾章的副反應(yīng)系數(shù)(如酸效應(yīng)系數(shù)、配位效應(yīng)系數(shù)等)奠定基礎(chǔ)。2化學(xué)平衡包括質(zhì)量平衡、電荷平衡和質(zhì)子平衡,其中質(zhì)子平衡是學(xué)習(xí)的重點,這為酸堿滴定中溶液ph計算奠定基礎(chǔ)。質(zhì)子平衡:當(dāng)酸堿反應(yīng)達(dá)到平衡時,酸失去的質(zhì)

26、子數(shù)與堿得到的質(zhì)子數(shù)相等。寫出質(zhì)子條件式的要點是:選取溶液中大量存在并參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)的物質(zhì)為質(zhì)子參考水準(zhǔn)(又稱零水準(zhǔn))。找出得失質(zhì)子的產(chǎn)物及其得失質(zhì)子的物質(zhì)的量。根據(jù)得失質(zhì)子的量相等的原則寫出質(zhì)子條件式。質(zhì)子條件式中不包括質(zhì)子參考水準(zhǔn)本身,也不含有與質(zhì)子轉(zhuǎn)移無關(guān)的組分。例3-1 稱取鐵礦石試樣0.5000g,將其溶解,使全部鐵還原成亞鐵離子,用0.01500 mol/l k2c2o7 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至化學(xué)計量點時,用去k2c2o7 標(biāo)準(zhǔn)溶液33.45ml。試樣中fe和fe2o3的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)各為多少?解:此題是直接法進(jìn)行氧化還原滴定,fe2+與k2c2o7的反應(yīng)為:6fe2+ + c2o72-

27、+14h+6fe3+ + 2cr3+ + 7h2o則若以fe2o3形式計算質(zhì)量分?jǐn)?shù),由于每個fe2o3分子中有兩個fe原子,對同一試樣存在如下關(guān)系:則,也可直接利用計算,例32 測定肥料中的含氮(mn14.01g/mol)量時,稱取試樣0.2471g,加濃堿液蒸餾,產(chǎn)生的nh3用50.00ml 0.1015mol/l hcl溶液吸收,然后用0.1047mol/l naoh溶液回滴過量的hcl,用去12.76ml。計算肥料中的含氮量。解:此題是返滴定法進(jìn)行酸堿滴定。例33 稱取含na2s試樣0.5000g,溶于水后,加入naoh溶液至堿性,加入過量的濃度為0.02000 mol/l的kmno4標(biāo)

28、準(zhǔn)溶液25.00 ml 將s2氧化為so42-。此時kmno4被還原為mno2,過濾除去,將濾液酸化,加入過量的ki,再用0.1000 mol/l na2s2o3溶液滴定析出的i2,消耗na2s2o37.50ml。求試樣中na2s的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)?解:此題是氧化還原滴定,采用返滴定和置換滴定兩種方式。測定中的反應(yīng):8mno4+3s2+ 4h2o 8mno2 + 3so42+ +8oh-剩余的kmno4將ki氧化生成定量的i2,定量的i2再與na2s2o3反應(yīng);2mno4 + 10i +16h+ 2mn2+ + 5i2 + 8h2oi2 + 2na2s2o3na2s4o6 + 2nai則,與na2

29、s反應(yīng)的kmno4的摩爾數(shù)為:所以例34 稱取含bacl2試樣0.5000g,溶于水后加25.00ml 0.5000mol/l 的kio3將ba2+沉淀為ba(io3)2,濾去沉淀,洗滌,加入過量ki于濾液中并酸化,滴定析出的i2,消耗0.1000 mol/l的na2s2o3標(biāo)準(zhǔn)溶液21.18 ml。計算bacl2的百分質(zhì)量分?jǐn)?shù)?解:此題是間接滴定法,將ba2+沉淀為ba(io3)2,通過測定其中的io3的量來求得bacl2的含量,測定中的反應(yīng):ba2+ 2io3- ba(io3)2剩余的kio3再將ki氧化生成定量的i2,定量的i2再與na2s2o3反應(yīng);io3- + 5i- + 6h+ =

30、 3i2 + 3h2oi2 + s2o32- = 2i + s4o62-則,所以第四章 酸堿滴定法 - 章節(jié)小結(jié)1基本概念(1)混合指示劑:兩種或兩種以上指示劑相混合,或一種指示劑與另一種惰性染料相混合。利用顏色互補原理,使終點顏色變化敏銳。(2)滴定反應(yīng)常數(shù)(kt):是滴定反應(yīng)平衡常數(shù)。強堿(酸)滴定強酸(堿):kt1/kw1014;強堿(酸)滴定弱酸(堿):ktka(b) /kw。kt值越大,該滴定反應(yīng)越完全,滴定突躍越大。(3)滴定曲線:以滴定過程中溶液ph值的變化對滴定體積(或滴定百分?jǐn)?shù))作圖而得的曲線。(4)滴定突躍:化學(xué)計量點附近(0.1%)ph的突變。(5)滴定誤差:滴定終點與化

31、學(xué)計量點不一致引起的誤差,與指示劑的選擇有關(guān)。(6)質(zhì)子溶劑:能給出質(zhì)子或接受質(zhì)子的溶劑。包括酸性溶劑、堿性溶劑和兩性溶劑。(7)無質(zhì)子溶劑:分子中無轉(zhuǎn)移性質(zhì)子的溶劑。包括偶極親質(zhì)子溶劑和惰性溶劑。(8)均化效應(yīng)和均化性溶劑:均化效應(yīng)是指當(dāng)不同的酸或堿在同一溶劑中顯示相同的酸堿強度水平;具有這種作用的溶劑稱為均化性溶劑。(9)區(qū)分效應(yīng)和區(qū)分性溶劑:區(qū)分效應(yīng)是指不同的酸或堿在同一溶劑中顯示不同的酸堿強度水平;具有這種作用的溶劑稱為區(qū)分性溶劑。2基本原理(1)酸堿指示劑的變色原理:指示劑本身是一類有機弱酸(堿),當(dāng)溶液的ph改變時,其結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,引起顏色的變化而指示滴定終點。酸堿指示劑的變色范圍

32、:phpkhin1;理論變色點:phpkhin(2)選擇指示劑的原則:指示劑變色的ph范圍全部或大部分落在滴定突躍范圍內(nèi),均可用來指示終點。(3)影響滴定突躍范圍的因素:酸(堿)的濃度,ca(b)越大,滴定突躍范圍越大。強堿(酸)滴定弱酸(堿),還與ka(b)的大小有關(guān)。ka(b)越大,滴定突躍范圍越大。(4)酸堿滴定的可行性:強堿(酸)滴定一元弱酸(堿):ca(b)ka(b)10-8,此酸、堿可被準(zhǔn)確滴定。多元酸(堿):ca1(b1)ka1(b1)10-8,ca2(b2)ka2(b2)10-8,則兩級離解的h+均可被滴定。若ka1(b1)/ka2(b2)104,則可分步滴定,形成二個突躍。若

33、ka1(b1)/ka2(b2)104,則兩級離解的h+(oh-)被同時滴定,只出現(xiàn)一個滴定終點。若ca1(b1)ka1(b1)10-8,ca2(b2)ka2(b2)20oh-、cb20h+,用最簡式:(2)終點誤差:強堿滴定強酸的滴定誤差公式:強酸滴定強堿的滴定誤差公式:一元弱酸的滴定誤差公式:一元弱堿的滴定誤差公式:(3)冰醋酸為溶劑的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度校正:1naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收了空氣中的co2,當(dāng)用于滴定(1)強酸(2)弱酸時,對滴定的準(zhǔn)確度各有何影響?答:(1)強酸:吸收co2后,2molnaoh生成1 mol na2co3。滴定強酸時,若以甲基橙為指示劑,終點ph4,生成h2co3,消耗

34、2 mol hcl,即2molnaoh與co2發(fā)生反應(yīng)則生成1mol na2co3,仍然消耗2molhcl。在這種情況下,co2的影響很小,可忽略不計。若以酚酞為指示劑,終點時,ph9,生成nahco3,滴定時hclna2co3為11,因此1molna2co3只消耗了1molhcl,這時對結(jié)果有明顯的影響。(2)弱酸:滴定弱酸時終點ph7,此時只能選酚酞為指示劑,na2co3只反應(yīng)至nahco3,所以消耗hcl量減少,co2的影響不能忽略。2標(biāo)定hcl溶液時,若采用(1)部分風(fēng)化的na2b4o710h2o;(2)部分吸濕的na2co3;(3)在110烘過的na2co3,則標(biāo)定所得的濃度偏低、偏

35、高,還是準(zhǔn)確?為什么?答:(1)部分風(fēng)化的na2b4o710h2o:偏低。硼砂失水后,按公式中,稱一定m,vhcl消耗多,故標(biāo)定所得chcl濃度偏低。(2)部分吸濕的na2co3:偏高。吸濕的na2co3(帶少量水)中,稱一定m,vhcl消耗少,故標(biāo)定所得chcl濃度偏高。(3)在110烘過的na2co3:偏高。na2co3作基準(zhǔn)物時在270300加熱干燥,以除去其中的水分與少量的nahco3。如在110加熱,只是除去水分,少量的nahco3還存在。na2co3與hcl反應(yīng)是12,而nahco3與hcl反應(yīng)是11。vhcl消耗少,故標(biāo)定所得chcl濃度偏高。3下列溶劑中何者為質(zhì)子溶劑?何者為無

36、質(zhì)子溶劑?若為質(zhì)子溶劑,是酸性溶劑還是堿性溶劑?若為無質(zhì)子溶劑,是偶極親質(zhì)子溶劑還是惰性溶劑?(1)冰醋酸;(2)二氧六環(huán);(3)乙二胺;(4)甲基異丁酮;(5)苯;(6)水;(7)乙醚;(8)異丙醇;(9)丙酮;(10)丁胺。答: 質(zhì)子溶劑無質(zhì)子溶劑酸性溶劑(疏質(zhì)子)堿性溶劑(親質(zhì)子)偶極親質(zhì)子溶劑惰性溶劑冰醋酸乙二胺二氧六環(huán)甲基異丁酮水水乙醚苯異丙醇異丙醇丙酮 丁胺 4試設(shè)計測定下列混合物中各組分的方法,寫出滴定原理、指示劑、操作步驟及計算公式。(1)hcl和h3po4;(2)hcl和硼酸;(3)hcl和nhc4cl; (4)hcl和hac;(5)na3po4和naoh;(6)na3po4

37、和na2hpo4;(7)nahso4和nah2po4 ;(8)nh3h2o和nhcl解:設(shè)計測定混合酸或堿方法是:混合酸體系(ha+hb),根據(jù)ckha(hb)10-8分別判斷各個質(zhì)子能否被準(zhǔn)確滴定;根據(jù)c(ha)k(ha)/c(hb) k(hb)104判斷能否實現(xiàn)分步滴定;由終點ph選擇合適的指示劑?;旌蠅A以同樣方法處理。(1)hcl和hpo:取一份試液以甲基橙為指示劑,用naoh滴定,消耗體積為v;另取一份試液以酚酞為指示劑,用naoh滴定,消耗體積為v2。按下式計算:;(2)hcl-h3bo3:h3bo3的,不能用naoh滴定,而加入甘油后可用naoh直接滴定。所以,可先用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶

38、液滴定hcl,以甲基橙為指示劑,由紅變黃,記下體積,可求出hcl的含量;再將適量的甘油加入后搖勻,加入酚酞指示劑,用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至粉紅色,記下體積即可測定硼酸的含量。; (3)hcl-nh4cl:nh4+的pka9.25,顯然不能用naoh滴定。當(dāng)用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定hcl完全后,溶液nh4+nacl,其ph5.2,可選用甲基紅(4.46.2)指示劑。設(shè)所消耗的體積為v1。在上述溶液中加入甲醛,nh4cl可與甲醛反應(yīng)釋放出h+后,以酚酞為指示劑,用naoh標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,體積為v2,終點產(chǎn)物為(ch2)6n4。; 。(4)hcl和hac:hcl為強酸,hac pka4.76為弱酸,當(dāng),

39、chcl10-2mol/l,chac10-2mol/l,而pkhcl/ pkhac4,可以分步滴定。用naoh滴定,第一計量點溶液組成為nacl+hac,選甲基橙為指示劑。第二計量點溶液組成為nacl+naac,選酚酞為指示劑。;(5)na3po4+naoh:取混合液一份,以百里酚酞為指示劑,用hcl滴定至無色,設(shè)消耗hcl體積為v1。naoh全部被滴定,na3po4滴定為nah2po4。在上溶液中加入甲基橙作指示劑,用hcl滴定至紅色,設(shè)消耗hcl體積為v2。以v2計算na2hpo4的含量。naoh消耗hcl體積為(v1-v2)。: (6)na3po4和na2hpo4:取混合液一份,以酚酞為

40、指示劑,用hcl滴定至無色,溶液組成為:na2hpo4,消耗hcl體積為v1。在上溶液中加入甲基橙作指示劑,用hcl滴定至紅色,設(shè)消耗hcl體積為v2。溶液組成為:nah2po4。;(7)nahso4和nah2po4:取混合液一份,以甲級紅為指示劑,用naoh滴定至黃色,溶液組成為:nah2po4+ na2so4,消耗naoh體積為v1。在上溶液中加入百里酚酞作指示劑,用hcl滴定至藍(lán)色,設(shè)消耗naoh體積為v2。溶液組成為:na2hpo4+ na2so4。; (8)nh3h2o和nh4cl:nh3h2o為弱堿,ckb108,可用hcl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,指示劑為甲基紅。同上(3),然后用甲醛法測定

41、nh4cl含量。; 5當(dāng)下列溶液各加水稀釋10倍時,其ph值有何變化?計算變化前后的ph值。(1)0.1mol/l hcl;(2)0.1mol/l naoh;(3)0.1mol/l hac;(4)0.1mol/l nh3h200.1mol/l nh4cl解:(1)0.1mol/l hcl:強酸,phlg0.101.00 稀釋后:phlg0.012.00(2)0.1mol/l naoh:強堿, pohlg0.101.00? ph13.00稀釋后:pohlg0.012.00 ph12.00(3)0.1mol/l hac:弱酸 ph2.88稀釋后: ph3.38(4)0.1mol/l nh3h200

42、.1mol/l nh4cl:緩沖體系稀釋后:6假定在無水乙醇中hclo4、c2h5ona都完全離解。(1) 以無水乙醇為溶劑,用c2h5ona(0.100mol/l)滴定50.0ml hclo4(0.050mol/l),計算當(dāng)加入0.00、12.5、24.9、25.0、25.1和30.0ml堿溶液時溶液的ph(lgc2h5oh)。(2) 將(1)中體積從24.9到25.1的ph變化(dph)同水作溶劑、naoh作溶劑時的情況作比較,并解釋其原因。(在乙醇中dph=11.3,在水中dph=6.2)解:(1)0.00ml: ph*=lgc2h5oh2+=lg0.05=1.3012.5ml:24.9

43、ml:25.00ml:(中和)25.10ml:ph*=19.13.8=15.330.0ml:ph*=19.12.1=17(2)從24.9ml至25.1ml的dph,在乙醇中 dph*=15.33.9=11.4,在水中dph =10.23.9=6.3,因為乙醇的pks(19.1)較水大,所以在乙醇中滴定突躍較大。7取苯甲酸溶液25.00ml,用naoh溶液(0.1000mol/l)滴定,誤選甲基紅作指示劑,當(dāng)?shù)味▌┘拥?0.70ml時達(dá)到終點,溶液的ph為6.20。計算(1)滴定終點誤差;(2)計量點的ph值;(3)苯甲酸溶液的濃度。解:(1)滴定終點誤差:終點ph為6.20,終點在計量點前,酸

44、過量,為負(fù)誤差h106.206.31107,oh107.801.58108代入公式:(2)計量點的ph值:化學(xué)計量點時溶液組成為苯甲酸鈉, poh5.57,ph8.43(3)苯甲酸溶液的濃度:8取某一元弱酸(ha)純品1.250g,制成50ml水溶液。用naoh溶液(0.0900mol/l))滴定至化學(xué)計量點,消耗41.20ml。在滴定過程中,當(dāng)?shù)味▌┘拥?.24ml時,溶液的ph值為4.30。計算(1)ha的摩爾質(zhì)量;(2)ha的ka值;(3)化學(xué)計量點的ph值。解:(1)ha的摩爾質(zhì)量:(2)ha的ka值:,ka1.26105(3)化學(xué)計量點的ph值:故選酚酞作指示劑。9用0.1000mo

45、l/l naoh滴定0.1000mol/l hac20.00ml,以酚酞為指示劑,終點ph9.20。(1)計算化學(xué)計量點的ph;(2)分別用林邦公式和式(410)計算終點誤差,并比較結(jié)果。解:(1)化學(xué)計量點時ph:poh5.27,ph8.73(2)林邦公式計算終點誤差:phphepphsp9.28.720.48,csp0.05mol/l(3)式(410)計算終點誤差:phep9.2,h6.310-10,oh-1.610-5,10在0.2815克含caco3及中性雜質(zhì)的石灰石里加入hcl溶液(0.1175mol/l)20.00ml,滴定過量的酸用去5.60mlnaoh溶液,1mlnaoh溶液相

46、當(dāng)于0.975mlhcl,計算石灰石的純度及co2的百分含量。解:11配制高氯酸冰醋酸溶液(0.05000mol/l)1000ml,需用70% hclo4 2ml,所用的冰醋酸含量為99.8%,相對密度1.05,應(yīng)加含量為98%,相對密度1.087的醋酐多少毫升,才能完全除去其中的水分?解:除去hclo4中的水所需酸酐:除去冰醋酸中的水所需酸酐:v= v1+ v2=11.72+11.16=22.88(ml)12高氯酸冰醋酸溶液在24時標(biāo)定的濃度為0.1086mol/l,試計算此溶液在30的濃度。解:第五章 配位滴定法 - 章節(jié)小結(jié)1基本概念穩(wěn)定常數(shù):為一定溫度時金屬離子與edta配合物的形成常

47、數(shù),以kmy表示,此值越大,配合物越穩(wěn)定。逐級穩(wěn)定常數(shù)和累積穩(wěn)定常數(shù):逐級穩(wěn)定常數(shù)是指金屬離子與其它配位劑l逐級形成mln型配位化合物的各級形成常數(shù)。將逐級穩(wěn)定常數(shù)相乘,得到累積穩(wěn)定常數(shù)。副反應(yīng)系數(shù):表示各種型體的總濃度與能參加主反應(yīng)的平衡濃度之比。它是分布系數(shù)的倒數(shù)。配位劑的副反應(yīng)系數(shù)主要表現(xiàn)為酸效應(yīng)系數(shù)y(h) 和共存離子效應(yīng)y(n)系數(shù)。金屬離子的副反應(yīng)系數(shù)以m表示,主要是溶液中除edta外的其他配位劑和羥基的影響。金屬指示劑:一種能與金屬離子生成有色配合物的有機染料顯色劑,來指示滴定過程中金屬離子濃度的變化。金屬指示劑必須具備的條件:金屬指示劑與金屬離子生成的配合物顏色應(yīng)與指示劑本身的

48、顏色有明顯區(qū)別。金屬指示劑與金屬配合物(min)的穩(wěn)定性應(yīng)比金屬-edta配合物(my)的穩(wěn)定性低。一般要求kmykmin102。最高酸度:在配位滴定的條件下,溶液酸度的最高限度。最低酸度:金屬離子發(fā)生水解的酸度。封閉現(xiàn)象:某些金屬離子與指示劑生成極穩(wěn)定的配合物,過量的edta不能將其從min中奪取出來,以致于在計量點附近指示劑也不變色或變色不敏銳的現(xiàn)象。2基本原理(1)配位滴定法:edta與大多數(shù)金屬離子能形成穩(wěn)定配位化合物,此類配合物不僅穩(wěn)定性高,且反應(yīng)速度快,一般情況下,其配位比為1:1,配合物多為無色。所以目前常用的配位滴定法就是edta滴定,常被用于金屬離子的定量分析。(2)準(zhǔn)確滴定

49、的條件:在配位滴定中,若化學(xué)計量點和指示劑的變色點pm=0.2,將lgckmy6 或 ckmy106作為能進(jìn)行準(zhǔn)確滴定的條件,此時的終點誤差在0.1%左右。(3)酸度的控制:在配位滴定中,由于酸度對金屬離子、edta和指示劑都可能產(chǎn)生影響,所以必須控制溶液的酸度,需要考慮的有:滿足條件穩(wěn)定常數(shù)38時的最高酸度;金屬離子水解最低酸度;指示劑所處的最佳酸度等。(4)選擇滴定的條件:當(dāng)有干擾離子n共存時,應(yīng)滿足lgck=lgcmkmy-lgcnkmy5(te%=0.3,混合離子選擇滴定允許的誤差可稍大)??刹捎每刂扑岫群褪褂醚诒蝿┑仁侄蝸韺崿F(xiàn)選擇性滴定的目的。(5)配位滴定中常用的掩蔽方法:配位掩蔽

50、法、沉淀掩蔽法和氧化還原掩蔽法。(6)配位滴定法能直接或間接測定大多數(shù)的金屬離子,所采用的方式有直接滴定法、返滴定法、置換滴定法和間接滴定法。只要配位反應(yīng)符合滴定分析的要求,應(yīng)盡量采用直接滴定法。若無法滿足直接滴定的要求或存在封閉現(xiàn)象等可靈活應(yīng)用返滴定法、置換滴定法和間接滴定法。3基本計算(1)條件穩(wěn)定常數(shù):lgkmy=lgkmy-lgm -lgy+ lgmy(2)滴定曲線上的pm: (3)化學(xué)計量點的pm:pm=0.5(pcmsp + lgkmy)(4)終點時的pm(即指示劑的顏色轉(zhuǎn)變點,以pmt表示): pmt = lgkmin - lgin(h)(5)ringbom誤差公式:1 計算ph

51、=2時,edta的酸效應(yīng)系數(shù)。解: ph=2時,h+=102mol/l。= 1+ 108.26+1012.42+1013.09+1013.09+1012.69+1011.59= 3.251013lgy(h) = 13.51本題若采用edta的累積質(zhì)子化常數(shù)計算,則公式就和金屬離子的副反應(yīng)系數(shù)的公式相一致:y(h) = 11hh+2hh+23hh+34hh+45hh+56hh+6,質(zhì)子化常數(shù)是離解常數(shù)的倒數(shù),累積質(zhì)子化常數(shù)可由逐級質(zhì)子化常數(shù)求得。2在ph6.0的溶液中,含有濃度均為0.010mol/l的edta、ca2+和zn2+。計算y(ca)和y值。解:因為是計算y(ca)和y值,所以將zn

52、2+與y視作主反應(yīng),ca2+作為共存離子,根據(jù)題意滴定是在ph6的溶液中進(jìn)行,因此,總的副反應(yīng)包括酸效應(yīng)和共存離子效應(yīng)。查表得:kcay = 10.69,ph6時,y(h) = 104.65。所以:y(ca)1kcayca2+ = 1+1010.690.010 = 108.69yy(h) + y(ca) = 104.65 +108.69108.693在0.10mol/l的alf溶液中,游離f的濃度為0.010mol/l。求溶液中游離al3+的濃度,并指出溶液中配合物的主要存在形式。解:al(f)= 1 + 1f + 2f2+ 3f3+4f4+5f5+ 6f6= 1+1.4106 0.010+1

53、.41011 (0.010)2 + 1.01015(0.010)3+ 5.61017 (0.010)4 + 2.3 1019 (0.010)5 +6.91019 (0.010)6= 1+1.4 104 + 1.4107 + 1.0 109 + 5.6 1092.3 109 + 6.9 1078.9109所以比較al(f)計算式中右邊各項的數(shù)值,可知配合物的主要存在形式有alf3、alf4-和alf52-。4在0.010mol/l鋅氨溶液中,若游離氨的濃度為0.10mol/l,計算ph10和ph12時鋅離子的總副反應(yīng)系數(shù)。解:因溶液酸度較低(ph10或12),將引起金屬離子水解,可視作羥基配位效應(yīng)。若溶液中有兩種或兩種以上配合劑同時對金屬離子m產(chǎn)生副反應(yīng),則其影響應(yīng)以m的總副反應(yīng)系數(shù)m表示:m=m(l1)+ m(l2)+ (1p)ph10時,zn(nh3)1 + 1nh3 + 2nh32+3nh33+4nh34=1+102.370.10+104.81(0.10)2+1

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