第5章-化學(xué)分析

1、Chapter 5 Chemical Analysis化學(xué)分析化學(xué)分析1本章學(xué)習(xí)要求本章學(xué)習(xí)要求 n1. 了解分析化學(xué)的目的、任務(wù)、作用，了解分析化學(xué)的目的、任務(wù)、作用， 分析方法的分類，定量分析的一般程序分析方法的分類，定量分析的一般程序;n2. 掌握掌握誤差誤差的分類、來源、減免方法，的分類、來源、減免方法， 準(zhǔn)確度、精密度準(zhǔn)確度、精密度的概念及其表示方法的概念及其表示方法;n3. 了解提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法，可了解提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法，可疑值的取舍方式疑值的取舍方式;2 n4. 掌握滴定分析中的基本概念，標(biāo)準(zhǔn)掌握滴定分析中的基本概念，標(biāo)準(zhǔn)溶液、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、指示劑、溶液、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)、

2、指示劑、 滴定終滴定終點(diǎn)、滴定誤差；點(diǎn)、滴定誤差；n5. 掌握滴定分析法的分類、滴定方式、掌握滴定分析法的分類、滴定方式、滴定分析對滴定反應(yīng)的要求；滴定分析對滴定反應(yīng)的要求；n6. 掌握掌握標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度表示方法，標(biāo)準(zhǔn)濃度表示方法，標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定方法；溶液的配制及標(biāo)定方法；n7. 掌握滴定分析計(jì)算方法。掌握滴定分析計(jì)算方法。3本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)本章學(xué)習(xí)重點(diǎn)本章學(xué)習(xí)難點(diǎn)本章學(xué)習(xí)難點(diǎn) 誤差的基本概念、計(jì)算及減免方法；誤差的基本概念、計(jì)算及減免方法； 標(biāo)準(zhǔn)溶液的表示方法及配制、標(biāo)定。標(biāo)準(zhǔn)溶液的表示方法及配制、標(biāo)定。分析數(shù)據(jù)的處理分析數(shù)據(jù)的處理4 5.1 分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述1.1.分析化學(xué)

3、的任務(wù)分析化學(xué)的任務(wù) 分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時間儀器和策略以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時間 方面方面組成和性質(zhì)組成和性質(zhì)信息的一門科學(xué)。信息的一門科學(xué)。 確定體系的確定體系的化學(xué)組成化學(xué)組成（定性分析）（定性分析） 測量各組分的測量各組分的含量含量（定量分析）（定量分析） 表征物質(zhì)的表征物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)分析）（結(jié)構(gòu)分析）56人造衛(wèi)星人造衛(wèi)星功能材料功能材料武器研制武器研制核能研究核能研究工藝流程控制工藝流程控制資源勘探資源勘探原料選擇原料選擇成品檢驗(yàn)成品檢驗(yàn)精細(xì)化工精細(xì)化工“三廢三廢”處理處理國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)國

4、民經(jīng)濟(jì)建設(shè)工業(yè)工業(yè)農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)國防建設(shè)國防建設(shè)科學(xué)技術(shù)科學(xué)技術(shù)生命科學(xué)生命科學(xué)材料科學(xué)材料科學(xué)能源科學(xué)能源科學(xué)環(huán)境科學(xué)環(huán)境科學(xué)國際貿(mào)易國際貿(mào)易醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生農(nóng)藥及化農(nóng)藥及化肥檢測肥檢測土壤普查土壤普查農(nóng)作物營農(nóng)作物營養(yǎng)診斷養(yǎng)診斷農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢查量檢查農(nóng)產(chǎn)品深農(nóng)產(chǎn)品深加工加工7分析化學(xué)的作用分析化學(xué)的作用2. 分析方法的分類分析方法的分類1) 根據(jù)分析的根據(jù)分析的任務(wù)和目的任務(wù)和目的：定性、定量、：定性、定量、 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析定性分析：定性分析：鑒定組成定量分析定量分析：測定含量結(jié)構(gòu)分析：結(jié)構(gòu)分析：研究結(jié)構(gòu)82) 根據(jù)根據(jù)分析對象分析對象：無機(jī)、有機(jī)分析：無機(jī)、有機(jī)分析無機(jī)分析：無機(jī)分析：

5、鑒定組成和測定含量有機(jī)分析：有機(jī)分析：官能團(tuán)的分析和結(jié)構(gòu)鑒定3) 根據(jù)分析方法所依據(jù)的根據(jù)分析方法所依據(jù)的物理或化學(xué)物理或化學(xué) 性質(zhì)性質(zhì)的不同：的不同： 化學(xué)分析、儀器分析化學(xué)分析、儀器分析9以被測物質(zhì)的以被測物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)建立的建立的分析方法分析方法 化學(xué)分析法化學(xué)分析法:n 滴定滴定 分析分析n 重量分析重量分析n 定性分析定性分析酸堿滴定法酸堿滴定法絡(luò)合滴定法絡(luò)合滴定法沉淀滴定法沉淀滴定法氧化還原滴定法氧化還原滴定法化學(xué)分析和儀器分析化學(xué)分析和儀器分析 ( (根據(jù)測定原理分類根據(jù)測定原理分類) )10n 被測物質(zhì)的被測物質(zhì)的物理性質(zhì)為基礎(chǔ)建立物理性質(zhì)為基礎(chǔ)建立 的分析

6、方法稱為物理分析法；的分析方法稱為物理分析法；n 被測物質(zhì)的被測物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ) 建立建立的分析方法稱為物理化學(xué)分的分析方法稱為物理化學(xué)分 析法。析法。 儀器分析法儀器分析法:11熱分析法熱分析法電化學(xué)分析電化學(xué)分析色譜法色譜法光學(xué)分析光學(xué)分析儀儀器器分分析析發(fā)射光譜發(fā)射光譜吸收光譜吸收光譜核磁共振波譜核磁共振波譜電位分析電位分析庫侖分析庫侖分析伏安分析伏安分析氣相色譜氣相色譜液相色譜液相色譜熱重量法熱重量法差熱分析法差熱分析法12高效液相色譜（高效液相色譜（HPLC）13光譜儀器光譜儀器144) 根據(jù)分析時所需試樣量和操作方法不同：根據(jù)分析時所需試樣量和操作方法不同

7、：常量、半微量、微量、超微量常量、半微量、微量、超微量分析。分析。150.01 ml0.1 mg0.01 1 ml0.1 10 mg1 10 ml0.01 0.1g10 ml0.1g0.01 mL0.1 mg超微量分析超微量分析0.01 1 mL0.1 10 mg微量分析微量分析1 10 mL0.01 0.1g半微量分析半微量分析10 mL0.1g常量分析常量分析試液體積試液體積試樣質(zhì)量試樣質(zhì)量方法方法常量組分常量組分(1%, 化學(xué)分析法化學(xué)分析法)微量組分微量組分(儀器分析法儀器分析法)取樣取樣 試樣的分解試樣的分解 測定測定 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理均勻均勻有代表性有代表性符合實(shí)際符合實(shí)際妥善保存

8、妥善保存溶解溶解熔融熔融消解消解灰化灰化3. 定量分析的一般程序定量分析的一般程序16分析化學(xué)的發(fā)展趨勢分析化學(xué)的發(fā)展趨勢高靈敏度高靈敏度單分子單分子(原子原子) 檢測檢測高選擇性高選擇性復(fù)雜體系復(fù)雜體系自動化，智能化自動化，智能化原位、活體、實(shí)時分析原位、活體、實(shí)時分析圖像化圖像化175.2 定量分析中的誤差定量分析中的誤差18 誤差是可以減免的，但其程度不同。誤差是可以減免的，但其程度不同。 物質(zhì)的真實(shí)含量是客觀存在的，物質(zhì)的真實(shí)含量是客觀存在的， 但其真實(shí)值是不可知的。但其真實(shí)值是不可知的。1. 誤差的分類誤差的分類(1) 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 (Systematic errors) 特點(diǎn)：

9、單向性特點(diǎn)：單向性（大小、正負(fù)一定（大小、正負(fù)一定 ） 重現(xiàn)性重現(xiàn)性（重復(fù)測定重復(fù)出現(xiàn)）（重復(fù)測定重復(fù)出現(xiàn)） 可消除可消除（原因固定）（原因固定） 由某種固定因素引起的誤差。由某種固定因素引起的誤差。 亦稱亦稱“可測誤差可測誤差”(Determinate errors)19 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因A. 方法誤差方法誤差 ( errors of method)：由分析方：由分析方 法本身的缺陷或不夠完善而產(chǎn)生的誤法本身的缺陷或不夠完善而產(chǎn)生的誤 差差 B. 儀器和試劑誤差儀器和試劑誤差(instrumental errors and those due to reagent)：儀器不夠準(zhǔn)確、：儀器不夠

10、準(zhǔn)確、 試劑不純所造成的誤差。試劑不純所造成的誤差。C. 操作誤差操作誤差(operative errors)：由于操作者：由于操作者 習(xí)慣上的或主觀因素所造成的誤差。習(xí)慣上的或主觀因素所造成的誤差。20特點(diǎn)：對稱性、抵償性、有限性特點(diǎn)：對稱性、抵償性、有限性(2) 偶然誤差偶然誤差 accident errors or indeterminate errors 亦稱亦稱 隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差 (random errors) ： 由某些隨機(jī)的偶然因素造成的誤差由某些隨機(jī)的偶然因素造成的誤差 。不可消除（原因不定）但可減?。ㄔ黾訙y定不可消除（原因不定）但可減小（增加測定次數(shù)），分布服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律（正

11、態(tài)分布）次數(shù)），分布服從統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律（正態(tài)分布）2122(3) 過失誤差過失誤差(gross mistake errors)規(guī)律規(guī)律:u 小誤差頻率高、大誤差頻率低、小誤差頻率高、大誤差頻率低、 特大誤差頻率很低。特大誤差頻率很低。u 正、負(fù)誤差頻率相等。正、負(fù)誤差頻率相等。 來源：來源：室溫、濕度、氣壓的波動，室溫、濕度、氣壓的波動，稱量物在稱盤上位置的變稱量物在稱盤上位置的變動，讀數(shù)時間不一致等。動，讀數(shù)時間不一致等。23指出下列情況各引起什么誤差？指出下列情況各引起什么誤差？1. 稱量前試樣吸收了空氣中的水分稱量前試樣吸收了空氣中的水分練習(xí)練習(xí)：7. 滴定時操作者不小心濺失少量試劑滴定時操

12、作者不小心濺失少量試劑6. 蒸餾水或試劑中含有微量被測定的離子蒸餾水或試劑中含有微量被測定的離子3. 天平零點(diǎn)稍有變動天平零點(diǎn)稍有變動2. 所用砝碼被腐蝕所用砝碼被腐蝕系系偶偶系系系系偶偶過過5. 讀取滴定管讀數(shù)時最后一位數(shù)字估計(jì)不準(zhǔn)讀取滴定管讀數(shù)時最后一位數(shù)字估計(jì)不準(zhǔn)4. 試樣未經(jīng)充分混勻試樣未經(jīng)充分混勻 系系2. 誤差和偏差誤差和偏差1) 準(zhǔn)確度與誤差準(zhǔn)確度與誤差 (accuracy and error) 準(zhǔn)確度：測定值與真實(shí)值之間相符合的程度。準(zhǔn)確度：測定值與真實(shí)值之間相符合的程度。 絕對誤差絕對誤差(absolute error) 簡稱簡稱“誤差誤差” 絕對誤差絕對誤差 = 測定值真實(shí)

13、值測定值真實(shí)值即即 E = x xT 故絕對誤差有故絕對誤差有正、負(fù)正、負(fù) 24 相對誤差相對誤差 (relative error)%100%,100TTTxxxRExERE或相對誤差相對誤差亦有正、負(fù)亦有正、負(fù)例：例： 用分析天平稱量兩個試樣，測定值分用分析天平稱量兩個試樣，測定值分別是別是0.1990g和和1.1990g，假定真實(shí)值分別是，假定真實(shí)值分別是0.1991g和和1.1991g。求。求E、RE。-0.0001, -0.0001, -0.05%, -0.008%25注：注：1) 測高含量組分，測高含量組分，RE??；?。?測低含量組分，測低含量組分， RE可大可大 2) 儀器分析法儀

14、器分析法測低含量組分，測低含量組分，RE大大 化學(xué)分析法化學(xué)分析法測高含量組分，測高含量組分，RE小小說明：相對誤差更能反映測定的準(zhǔn)確度。說明：相對誤差更能反映測定的準(zhǔn)確度。262) 精密度和偏差精密度和偏差（precision and deviation）精密度：精密度：多次平行測定值彼此相符合的程度多次平行測定值彼此相符合的程度 偏差：偏差：個別測定值與多次分析結(jié)果的算術(shù)個別測定值與多次分析結(jié)果的算術(shù) 平均值之間的差值平均值之間的差值 ( 代表測定值的分散程度代表測定值的分散程度 ) 27 (1) 絕對偏差絕對偏差 ( absolute deviation ) 簡稱簡稱“偏差偏差” 絕對偏

15、差絕對偏差 = 個別測定值算術(shù)平均值個別測定值算術(shù)平均值xxdii有正、負(fù)有正、負(fù)即即(2) 相對偏差相對偏差 ( relative deviation )%100 xdRdii有正、負(fù)有正、負(fù)28niidnd11 (3) 平均偏差平均偏差 average deviation (4) 相對平均偏差相對平均偏差 relative average deviation %100 xddR29一組平行測定值中最大與最小之差。一組平行測定值中最大與最小之差。minmaxxxR(7) 相對相差相對相差 relative minus 只測定兩次的例行分析只測定兩次的例行分析 %10021xxx相對相差(6)

16、 極差極差 range30 (5) 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation) 自自 學(xué)學(xué)31 準(zhǔn)確度表示測量的正確性準(zhǔn)確度表示測量的正確性 精密度表示測量的重復(fù)性精密度表示測量的重復(fù)性由由系統(tǒng)誤差決定系統(tǒng)誤差決定由由偶然誤差決定偶然誤差決定3) 準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系32不同人員分析同一試樣的結(jié)果不同人員分析同一試樣的結(jié)果331. 精密度好的，準(zhǔn)確度不一定高；精密度好的，準(zhǔn)確度不一定高；但準(zhǔn)確度高的，精密度一定要好。但準(zhǔn)確度高的，精密度一定要好。結(jié)論：結(jié)論： 說明精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。說明精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。 2. 精密度差的，精密度差的，

17、說明分析結(jié)果不可靠，說明分析結(jié)果不可靠， 自然失去了衡量準(zhǔn)確度的意義。自然失去了衡量準(zhǔn)確度的意義。例：用丁二酮肟重量法測定鋼鐵中例：用丁二酮肟重量法測定鋼鐵中Ni的百分含的百分含量，結(jié)果量，結(jié)果10.48%, 10.37%, 10.47%, 10.43%, 10.40%; 計(jì)算單次分析結(jié)果的平均偏差，相對計(jì)算單次分析結(jié)果的平均偏差，相對平均偏差。平均偏差。解解：10.43%x0.036%50.18%nddi0.35%100%10.43%0.036%100%xddR343. 提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法1) 消除測定過程中的系統(tǒng)誤差消除測定過程中的系統(tǒng)誤差 對照實(shí)驗(yàn)對照實(shí)驗(yàn)：

18、用標(biāo)準(zhǔn)試樣或標(biāo)準(zhǔn)方法來：用標(biāo)準(zhǔn)試樣或標(biāo)準(zhǔn)方法來 檢驗(yàn)所選用的分析方法是否可靠。檢驗(yàn)所選用的分析方法是否可靠。 空白實(shí)驗(yàn)空白實(shí)驗(yàn)：不加試樣的情況下，按照不加試樣的情況下，按照 試試 樣樣 的分析步驟和條件進(jìn)行測定，求出的分析步驟和條件進(jìn)行測定，求出 空白值?？瞻字?。 校準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)儀器：消除儀器的誤差消除儀器的誤差 方法校正方法校正：選用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法與所：選用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法與所采用的方法進(jìn)行比較采用的方法進(jìn)行比較, 找出校正數(shù)據(jù)找出校正數(shù)據(jù). 或或加樣回收，以檢驗(yàn)是否存在方法誤差。加樣回收，以檢驗(yàn)是否存在方法誤差。352) 增加平行測定次數(shù)減少偶然誤差增加平行測定次數(shù)減少偶然誤差一般測一般測34

19、次次3) 減小測量誤差減小測量誤差 稱量稱量例例: 萬分之一分析天平一次的稱量萬分之一分析天平一次的稱量誤差為誤差為0.0001 g，兩次稱量的最大誤差為，兩次稱量的最大誤差為 0.0002g, RE% 0.1%，計(jì)算最少稱樣量？，計(jì)算最少稱樣量？0.1%100%m0.00012%REg 0.2m 36例：例：滴定管一次的讀數(shù)誤差為滴定管一次的讀數(shù)誤差為 0.01 mL，兩次讀數(shù)的最大誤差為兩次讀數(shù)的最大誤差為 0.02mL，RE% 0.1%，計(jì)算最少移液體積？，計(jì)算最少移液體積？0.1%100%V0.012%RE20mLV 滴定滴定374) 4) 選擇合適的分析方法選擇合適的分析方法例：例：

20、測全測全Fe含量含量K2Cr2O7法法 40.20% 0.2%40.20%比色法比色法 40.20% 2.0%40.20%38 5.3 分析數(shù)據(jù)的處理分析數(shù)據(jù)的處理 (了解，不作要求了解，不作要求)1. 可疑值可疑值(questionable value)的取舍的取舍 Q 檢驗(yàn)法檢驗(yàn)法(Qtest) 步驟步驟(1) 將測定值由小到大排列成序，可疑值將測定值由小到大排列成序，可疑值 往往是首項(xiàng)或末項(xiàng)。往往是首項(xiàng)或末項(xiàng)。39(2) 求出可疑值與其最鄰近的測定值之差的求出可疑值與其最鄰近的測定值之差的 絕對值，然后除以極差即得絕對值，然后除以極差即得Q計(jì)計(jì)值。值。RxxQ鄰近值可疑值計(jì)(3) 判斷判

21、斷Q計(jì)計(jì) Q表表 舍棄舍棄Q計(jì)計(jì)Q表表 保留保留40Q 值表值表 測量次測量次數(shù)數(shù)n345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.950.970.840.730.640.590.540.510.49置信度置信度: 把握性，把握性， 可信程度，可信程度， 統(tǒng)計(jì)概率統(tǒng)計(jì)概率41例：某標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度測定值分別為：例：某標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度測定值分別為：0.1041、 0.1048、0.1042、0.1040、0.1043 molL-1。 問問置信度為置信度為90%時時0.1048是否舍去？若第六次測是否舍去？若第六次測定值為定值為0.1042，情況又如何

22、？，情況又如何？解：將數(shù)據(jù)依次排序解：將數(shù)據(jù)依次排序 0.1040，0.1041，0.1042，0.1043，0.1048RxxQ鄰近值可疑值計(jì) = (0.10480.1043)/(0.1048 0.1040) = 0.62Q表表=0.64，所以應(yīng)予保留。所以應(yīng)予保留。 若測定六次，則若測定六次，則 Q計(jì)計(jì)= 0.62 Q表表= 0.56， 因此因此0.1048應(yīng)舍去。應(yīng)舍去。42 5.4 滴定分析法滴定分析法 使用滴定管將一種已知準(zhǔn)使用滴定管將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（確濃度的試劑溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶標(biāo)準(zhǔn)溶液液）滴加到）滴加到待測物的溶液待測物的溶液中，中，直到待測組分恰好完全反應(yīng)直到待測組分恰好

23、完全反應(yīng)為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積，算出濃度和所消耗的體積，算出待測組分的含量。待測組分的含量。431. 滴定分析法基本概念滴定分析法基本概念1) 滴定分析法滴定分析法(titrimetry) 亦稱亦稱“容量分析法容量分析法”(volumetric analysis)2) 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液(standard solution) 已知已知準(zhǔn)確濃度準(zhǔn)確濃度的溶液，亦稱的溶液，亦稱“滴定劑滴定劑”3) 滴定滴定(titration)：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程。：滴加標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程。444) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(stoichiometric point, sp)：

24、滴定劑與被測物質(zhì)按滴定劑與被測物質(zhì)按化學(xué)計(jì)量關(guān)系化學(xué)計(jì)量關(guān)系恰好恰好 反應(yīng)完全的這一點(diǎn)。反應(yīng)完全的這一點(diǎn)。5) 滴定終點(diǎn)滴定終點(diǎn)( titration end-point, ep)： 指示劑正好發(fā)生指示劑正好發(fā)生顏色變化顏色變化的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。6) 終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差( end-point error)： 滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差別。滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之間的差別。452. 滴定分析的分類與滴定方式滴定分析的分類與滴定方式 1) 滴定反應(yīng)必須具備的條件滴定反應(yīng)必須具備的條件反應(yīng)必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)必須具有確定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系反應(yīng)完全程度反應(yīng)完全程度 99.9%反應(yīng)速率要快反應(yīng)速率

25、要快無副反應(yīng)無副反應(yīng)能用簡便可靠的方法確定滴定的終點(diǎn)能用簡便可靠的方法確定滴定的終點(diǎn)46酸堿滴定法酸堿滴定法(acid-base titration)沉淀滴定法沉淀滴定法(precipitation titration)配位滴定法配位滴定法(compleximetric titration) 氧化還原滴定法氧化還原滴定法(redox titration)2) 滴定分析法的分類滴定分析法的分類47 酸堿滴定法酸堿滴定法: 是以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)是以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法的一種滴定分析法。酸滴定堿酸滴定堿 OH- ：沉淀滴定法沉淀滴定法：是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴

26、定分析法。種滴定分析法。如如銀量法：銀量法：+-2H+OHH O+-Ag+Cl = AgCl ( )白白48配位配位滴定法滴定法：是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法滴定分析法。如如EDTA滴滴定法定法：氧化還原氧化還原滴定法滴定法：是以氧化還原反應(yīng)為基是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。礎(chǔ)的一種滴定分析法。如如KMnO4法：法：M + Y = MY-2+2+3+42MnO +5Fe+8H =Mn+5Fe+4H O494) 滴定方式滴定方式直接直接滴定法滴定法(direct titration) 返返滴定法滴定法(back titration) 置換置換滴定法滴定法(

27、replacement titration )間接間接滴定法滴定法(indirect titration )3) 滴定分析法的特點(diǎn)滴定分析法的特點(diǎn) 操作簡便、迅速、準(zhǔn)確度較高操作簡便、迅速、準(zhǔn)確度較高(RE0.1%)， 靈敏度較低，適于靈敏度較低，適于常量組分分析常量組分分析。50 直接滴定法直接滴定法n定義：用標(biāo)準(zhǔn)溶液定義：用標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定直接滴定被測物質(zhì)的溶液被測物質(zhì)的溶液. n完全滿足滴定分析反應(yīng)條件的可用直接滴定法完全滿足滴定分析反應(yīng)條件的可用直接滴定法n滴定劑與被測物之間的反應(yīng)式為：滴定劑與被測物之間的反應(yīng)式為：n a A + b B = c C + d D n滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時，

28、滴定到化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時，a 摩爾摩爾 A 與與 b 摩爾摩爾 B 作作 用完全用完全n如如HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定NaOH溶液溶液51 返滴定法返滴定法適于反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣適于反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣。先準(zhǔn)確加入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液先準(zhǔn)確加入過量標(biāo)準(zhǔn)溶液，使與試液中的待測物質(zhì)或固體試樣中的待測物質(zhì)或固體試樣 進(jìn)進(jìn) 行行 反反 應(yīng)，應(yīng)，待反應(yīng)完成以后，再用待反應(yīng)完成以后，再用另一種另一種標(biāo)準(zhǔn)溶標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。的方法。如如EDTA 滴定滴定Al3+、 NaOH 標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液測定測定CaCO3。5253兩種標(biāo)液兩種標(biāo)液 置換滴定法

29、置換滴定法適用于適用于無明確定量關(guān)系的反應(yīng)。無明確定量關(guān)系的反應(yīng)。先用適先用適當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出另當(dāng)試劑與待測物質(zhì)反應(yīng)，定量置換出另一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)一種物質(zhì)，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液去滴定該物質(zhì)的方法。的方法。54 間接滴定法間接滴定法適用于適用于不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)不能與滴定劑起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)。通過。通過另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行另外的化學(xué)反應(yīng)，以滴定法定量進(jìn)行。553. 標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)1) 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 物質(zhì)的量濃度物質(zhì)的量濃度c c(B) = n / V = m / MV (molL-1) 滴定度滴定度(titer)

30、：自學(xué)自學(xué) TB/A (gmL-1 , mgmL-1)562) 基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì) primary standard substance 定義定義: 能夠直接用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)能夠直接用于配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì) 對基準(zhǔn)物質(zhì)的要求：對基準(zhǔn)物質(zhì)的要求：57 純度高純度高: 99.9%以上以上 組成恒定組成恒定: 組成與化學(xué)式完全相符組成與化學(xué)式完全相符 性質(zhì)性質(zhì)穩(wěn)定穩(wěn)定: 不分解，不吸潮，不吸收空氣不分解，不吸潮，不吸收空氣 中的中的CO2，不失去結(jié)晶水等，不失去結(jié)晶水等 最好有最好有較大的摩爾質(zhì)量較大的摩爾質(zhì)量，稱量誤差小，稱量誤差小58a. 酸堿滴定酸堿滴定最常用的基準(zhǔn)物質(zhì)最常用的基準(zhǔn)物質(zhì)b.

31、氧化還原滴定氧化還原滴定 鄰苯二甲酸氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4) H2C2O42H2O Na2B4O710H2O 無水無水Na2CO3 K2CO3 K2Cr2O7 KBrO3 KIO3 As2O3 Na2C2O4純金屬純金屬 Cu Zn Ni Fe等等 ZnO CaCO3c. 配位滴定配位滴定實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類實(shí)驗(yàn)室常用試劑分類級別級別 1級級 2級級 3級級 生化試劑生化試劑中文名中文名 優(yōu)級純優(yōu)級純 分析純分析純 化學(xué)純化學(xué)純英文標(biāo)志英文標(biāo)志 GR AR CP BR標(biāo)簽顏色標(biāo)簽顏色 綠綠 紅紅 藍(lán)藍(lán) 咖啡色咖啡色實(shí)驗(yàn)講義實(shí)驗(yàn)講義 標(biāo)準(zhǔn)試劑、高純試劑、專用試劑標(biāo)準(zhǔn)試劑、高純試劑、專

32、用試劑5960 定容定容，搖勻，搖勻 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 溶解溶解 準(zhǔn)確稱量準(zhǔn)確稱量: : 分析天平準(zhǔn)確稱取一定分析天平準(zhǔn)確稱取一定 質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì) 計(jì)算計(jì)算直直接接法法的的步步驟驟用少量純水溶解用少量純水溶解毫無損失的定量轉(zhuǎn)移毫無損失的定量轉(zhuǎn)移 1. 直接配制法直接配制法 直接用容量瓶配制，定容。一般使用基準(zhǔn)直接用容量瓶配制，定容。一般使用基準(zhǔn) 試劑或優(yōu)級純。試劑或優(yōu)級純。3) 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法例例 配配0.01000 molL-1 K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液 250.0 mL，求，求m =? 解解 m(K2Cr2O7) = nM = cVM = 0.010000

33、.2500294.2 = 0.7354(g)通常僅需要溶液濃度為通常僅需要溶液濃度為0.01 molL-1左右左右, 做法是做法是:準(zhǔn)確稱量準(zhǔn)確稱量0.74g(10%) K2Cr2O7基準(zhǔn)物質(zhì)基準(zhǔn)物質(zhì), 于容量瓶中定容，于容量瓶中定容， 再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：再計(jì)算出其準(zhǔn)確濃度：722722722722OCrKOCrKOCrKOCrKVMmc6162EX： (配制約配制約0.1molL-1 NaOH 1000mL)用臺稱稱取用臺稱稱取4.0g NaOH溶于溶于1000mL水中，水中， 即得約即得約0.1molL-1氫氧化鈉，再用氫氧化鈉，再用KHC8H4O4或或HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定，可得準(zhǔn)確濃度。

34、標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定，可得準(zhǔn)確濃度。 2. 間接配制法（標(biāo)定法）間接配制法（標(biāo)定法） 配制配制近似濃度近似濃度的溶液的溶液 通過基準(zhǔn)物質(zhì)來通過基準(zhǔn)物質(zhì)來“標(biāo)定標(biāo)定”或已知準(zhǔn)確或已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液“標(biāo)定標(biāo)定”.63 EX:下列標(biāo)準(zhǔn)溶液中下列標(biāo)準(zhǔn)溶液中, 何者可用直接法配制何者可用直接法配制? KHC8H4O4, NaOH, Na2C2O4, HCl, KIO3, K2Cr2O7, KMnO4, Na2S2O3 FeCl2 SnCl2 NaCl VVVVVMnO4-+5Fe2+8H+=Mn2+5Fe3+4H2O4. 滴定分析中的計(jì)算滴定分析中的計(jì)算 根據(jù)根據(jù)化學(xué)計(jì)量關(guān)系化學(xué)計(jì)量關(guān)系計(jì)算計(jì)

35、算64例例 1：用草酸標(biāo)定：用草酸標(biāo)定 NaOH 溶液的準(zhǔn)確濃度，溶液的準(zhǔn)確濃度，稱取稱取0.2250 gH2C2O42H2O，溶于水后，用，溶于水后，用NaOH溶液滴定直到加入溶液滴定直到加入30.12mL到達(dá)終點(diǎn)，到達(dá)終點(diǎn)，求求NaOH溶液的濃度？溶液的濃度？例例 2：為測定鐵礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱?。簽闇y定鐵礦石中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取鐵礦石試樣鐵礦石試樣0.5285g，用酸溶解，將，用酸溶解，將Fe3+還原還原為為Fe2+，用，用0.01525 molL-1K2Cr2O7溶液滴定，溶液滴定，用去用去26.87 mL，試計(jì)算試樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。，試計(jì)算試樣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。0.1185 molL-125.96%65本章小結(jié)本章小結(jié)n1. 系統(tǒng)系統(tǒng)誤差誤差和偶然誤差的產(chǎn)生原因、和偶然誤差的產(chǎn)生原因、 特點(diǎn)及減免方法；特點(diǎn)及減免方法；n2. 誤差的表示方法，分析結(jié)果的處誤差的表示方法，分析結(jié)果的處理理 及表示方法及表示方法; 如何提高分析準(zhǔn)確度如何提高分析準(zhǔn)確度;n3. 滴定分析法的概念和一般方法；滴定分析法的概念和一般方法；n4. 滴定分析的計(jì)算。滴定分析的計(jì)算。66