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實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.電子天平及各種量器的正確使用;2.實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)。3.滴定分析基本操作;4.分析天平的稱量練習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。5.氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;6.食用醋中總酸度的測(cè)定。7.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;8.食用堿的分析。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容9.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定;10.自來(lái)水總硬度的測(cè)定。11.KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;12.KMnO4法測(cè)定過(guò)氧化氫含量。13.碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;14.剩余碘量法測(cè)定葡萄糖含量。15.Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;16.五水硫酸銅中銅含量測(cè)定實(shí)操考核實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.電子天平及各種量器的正確使用;2.實(shí)驗(yàn)室基本知識(shí)。3.滴定分析基本操作;4.分析天平的稱量練習(xí)、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。5.氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;6.食用醋中總酸度的測(cè)定。7.鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;8.食用堿的分析?;静僮魉釅A滴定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容9.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定;10.自來(lái)水總硬度的測(cè)定。11.KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;12.KMnO4法測(cè)定過(guò)氧化氫含量。13.碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;14.剩余碘量法測(cè)定葡萄糖含量。15.Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定;16.五水硫酸銅中銅含量測(cè)定實(shí)操考核氧化還原滴定配位滴定沉淀滴定成績(jī)組成:卷面分60%結(jié)業(yè)成績(jī)
平時(shí)分40%期末:閉卷考試目錄:理論部分2~8章第三章:定量分析的誤差及數(shù)據(jù)處理第四章:滴定分析概述第五章:酸堿滴定法第六章:配位滴定法第七章:氧化還原滴定法第八章:沉淀滴定法第九章:重量分析法目錄:理論部分2~8章第三章:定量分析的誤差及數(shù)據(jù)處理第四章:滴定分析概述第五章:酸堿滴定法第六章:配位滴定法第七章:氧化還原滴定法第八章:沉淀滴定法第九章:重量分析法四大滴定緒論第一節(jié)分析化學(xué)的任務(wù)和作用第二節(jié)分析化學(xué)的分類
第三節(jié)分析化學(xué)的發(fā)展與趨勢(shì)
第四節(jié)本課程的學(xué)習(xí)要求社會(huì)科學(xué)、考古學(xué)人類學(xué)和法醫(yī)學(xué)分析化學(xué)化學(xué)學(xué)科的所有分支物理、天體物理、天文和生物物理工程學(xué)、民事、化學(xué)、電以及機(jī)械醫(yī)學(xué)、臨床化學(xué)藥物化學(xué)、藥學(xué)毒物學(xué)生物學(xué)、植物學(xué)、遺傳學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)和動(dòng)物學(xué)地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)和古生物學(xué)環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)和海洋科學(xué)農(nóng)業(yè)、動(dòng)物科學(xué)農(nóng)作物科學(xué)、食品科學(xué)、園藝學(xué)和土壤科學(xué)材料科學(xué)、冶金學(xué)和高分子科學(xué)等學(xué)科按試樣用量及操作規(guī)模分:
常量、半微量、微量和超微量分析方法試樣質(zhì)量試液體積常量分析>0.1g>10ml半微量分析0.01-0.1g1-10ml微量分析0.1-10mg0.01-1ml超微量分析<0.1mg<0.01ml滴定分析法重量分析法酸堿滴定法絡(luò)合滴定法氧化還原滴定法沉淀滴定法揮發(fā)法沉淀法化學(xué)分析法光學(xué)分析法色譜法質(zhì)譜法核磁共振波譜法等等電子探針和離子探針微區(qū)分析法電化學(xué)分析法吸光光度法紅外吸收光譜法紫外吸收光譜法發(fā)射光譜法原子吸收光譜法熒光分析法電重量分析法電容量分析法極譜分析法電位分析法儀器分析法緒論第一節(jié)分析化學(xué)的任務(wù)和作用第二節(jié)分析化學(xué)的分類
第三節(jié)分析化學(xué)的發(fā)展與趨勢(shì)
第四節(jié)本課程的學(xué)習(xí)要求分析化學(xué)的學(xué)習(xí)方法
理論與實(shí)驗(yàn)技能的學(xué)習(xí)并重,注重培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能,認(rèn)真上好實(shí)驗(yàn)課,按要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)驗(yàn)技能列為考試內(nèi)容。第二章基本實(shí)驗(yàn)技能第一節(jié)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)知識(shí)第二節(jié)滴定分析的一般儀器第三節(jié)分析天平的使用分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)知識(shí)一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水二、化學(xué)試劑三、溶液及其配制四、玻璃儀器的洗滌五、實(shí)驗(yàn)室安全一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水1、純水物等級(jí)表2—1純水的不同規(guī)格技術(shù)指標(biāo)一級(jí)二級(jí)三級(jí)pH值(25℃)----5.2~7.5電導(dǎo)率(R)(25℃)/μS·cm-1≤0.1≤1.0≤5.0蒸餾水器單蒸水器雙蒸水器一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水2.純水的制備方法(1)蒸餾法使用的蒸餾器由玻璃、銅、石英等材料制成。該法設(shè)備成本低,操作簡(jiǎn)便,但能量消耗大,只能除去水中非揮發(fā)性雜質(zhì),不能除去溶解在水中的氣體。(2)離子交換法用離子交換法樹脂分離出水中雜質(zhì)離子的方法。用這種方法制得的水稱去離子水,此法易制大量水,成本低,但操作復(fù)雜,不能除去非電解質(zhì)(如有機(jī)物),而且會(huì)有微量離子交換樹脂溶在水中。
(3)電滲析法這是在離子交換技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種方法,此法制備的水純度很高,但成本也高。蒸餾水器高滲水一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水3.純水的檢驗(yàn)(1)電導(dǎo)率
一般分析用水電導(dǎo)率5.0μS·cm-1,高純水≤1.0μS·cm-1。(2)pH值一般純水pH值為6.0左右,可用酸度計(jì)測(cè)定。(3)硅酸鹽取30mL水于小燒杯中,加入4mol·L-1HNO35ml、5%鉬酸銨5mL,室溫放置5min,加入10%Na2SO35ml,觀察,若出現(xiàn)藍(lán)色,則不合格。(4)氯離子取20mL水于試管中,用4mol·L-1HN03酸化,加入0.1mol·L-1AgNO3溶液1~2滴,搖勻,如有白色乳狀物(襯黑色背景觀察),則不合格。(5)陽(yáng)離子(Fe3+、Zn2+、Pb2+、Ca2+、Mg2+)
取水25mL,加入鉻黑T指示劑1滴,氨緩沖溶液5mL,如為藍(lán)色,說(shuō)明陽(yáng)離子含量很小,水質(zhì)合格;若出現(xiàn)紫紅色,則不合格。根據(jù)用水的目的,有時(shí)還要作一些其他專項(xiàng)檢驗(yàn)?!斗治龌瘜W(xué)》是科學(xué)技術(shù)的“眼睛”二、化學(xué)試劑質(zhì)量次序1234級(jí)別一級(jí)品二級(jí)品三級(jí)品中文標(biāo)志優(yōu)級(jí)純分析純化學(xué)純生化試劑符號(hào)GRARCPBR、CR標(biāo)簽顏色綠紅藍(lán)黃純度最高表1-2化學(xué)試劑等級(jí)標(biāo)志的對(duì)照最常用指示劑等試劑標(biāo)簽劇毒品易燃液體標(biāo)志三、溶液及其配制1.溶液濃度的表示法(1)物質(zhì)的量濃度(簡(jiǎn)稱濃度)(2)物質(zhì)的質(zhì)量濃度(3)質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(4)體積比濃度以A+B表示三、溶液及其配制(1)對(duì)于一些易溶于水而不易水解的固體試劑如KNO3、NaCl等,先計(jì)算所需的量,用臺(tái)秤或分析天平稱取,放入燒杯中,以少量的蒸餾水?dāng)嚢?,待溶解后再稀釋至所需的體積。(2)若有加熱使其溶解的,則應(yīng)使其冷卻至室溫后,再移至試劑瓶中,貼上標(biāo)簽備用;(3)對(duì)于易水解固體試劑如FeCl3、SbCl3、BiCl3、SnCl2等,配制溶液時(shí),稱取一定量的固體,加入適量的稀酸溶液使其溶解,以防止水解,再以蒸餾水稀釋至所需體積,搖勻后轉(zhuǎn)入試劑瓶中;三、溶液及其配制2.一般溶液的配制(4)對(duì)于液態(tài)試劑如HCl、H2SO4等,配制溶液時(shí),用量筒量取所需濃酸的量于燒杯中,再加入適量的蒸餾水稀釋。(5)配制硫酸溶液時(shí),需特別注意,應(yīng)在不斷攪拌下將濃硫酸緩緩倒入盛水的燒杯中,切不可顛倒操作次序。(6)見光易分解的要注意避光保存,如AgNO3、KMnO4、KI等溶液應(yīng)貯存于棕色試劑瓶中。三、溶液及其配制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(referencematerial,RM)的定義可表述為:已確定其一種或幾種特性,用于校準(zhǔn)測(cè)量器具、評(píng)價(jià)測(cè)量方法或確定材料特性量值的物質(zhì)。目前。在我國(guó)的化學(xué)試劑中,只有滴定分析基準(zhǔn)試劑(參看附錄四,P269)和pH基準(zhǔn)試劑屬于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),基準(zhǔn)試劑可用于直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或用于標(biāo)定某溶液的濃度。三、溶液及其配制
4.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
(1)直接配制用分析天平準(zhǔn)確稱取一定量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶于少量的純水中,再定量轉(zhuǎn)移至容量瓶中,稀釋至刻度。根據(jù)質(zhì)量和體積,計(jì)算它的準(zhǔn)確濃度。
(2)標(biāo)定法(間接配制)
很多試劑不適宜直接配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,此時(shí)可以用間接的方法,先配制出近似濃度的溶液,再用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。四、玻璃儀器的洗滌洗凈的玻璃器皿內(nèi)外清潔透明,水沿內(nèi)壁流下后,均勻潤(rùn)濕,不掛水珠。
(1)移液管和吸量管的洗滌
(2)容量瓶的洗滌(3)滴定管的洗滌(4)比色皿的洗滌四、玻璃儀器的洗滌2.鉻酸洗液的配制鉻酸洗液常用來(lái)洗滌不宜用毛刷刷洗的器皿,可除去油脂及還原性污垢。配制方法如下:稱取10gK2Cr2O7固體于燒杯中,加入20mL水,攪拌下緩慢加入180mL濃H2SO4液,溶液呈暗紅色,貯存于磨口玻璃瓶中備用,因濃H2SO4易吸水,需用磨砂玻璃塞蓋好。四、玻璃儀器的洗滌鉻酸洗液是酸性很強(qiáng)的強(qiáng)氧化劑,腐蝕性很大,易燙傷皮膚,燒毀衣服,且鉻有毒,因此,使用時(shí)一定要注意安全。當(dāng)鉻酸洗液使用多次后,顏色會(huì)慢慢改變,當(dāng)變?yōu)榫G色時(shí)(K2Cr2O7被還原為Cr3+),洗液失效,需重新配制。值得注意的是,不管洗液在使用過(guò)程中還是失效后,都不能倒入下水道,以免造成環(huán)境污染,只能倒入廢液回收瓶?jī)?nèi),另行處理。五、實(shí)驗(yàn)室安全分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)常用到具有腐蝕性、有毒有害或易燃易爆的試劑,易損的玻璃儀器、精密儀器、電器等,為保證實(shí)驗(yàn)安全,避免人身傷害事故的發(fā)生,必須嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室安全制度。分析天平及各種量器的正確使用一、目的要求1.了解分析天平的構(gòu)造。2.學(xué)習(xí)分析天平的基本操作和常用稱量方法。3.培養(yǎng)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)明地記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的習(xí)慣。4、掌握常見玻璃量器的正確使用方法。分析天平及各種量器的正確使用二、原理分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)分析天平的使用分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)分析天平的使用分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)分析天平的使用分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)分析天平的使用分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用1.吸量管(移液管)四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用1.移液管分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用2.滴定管分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用2.滴定管分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用2.滴定管四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用2.滴定管分析天平及各種量器的正確使用四、實(shí)驗(yàn)步驟(二)常見玻璃儀器的使用3.容量瓶分析天平及各種量器的正確使用五、練習(xí)實(shí)驗(yàn)對(duì)照儀器清單熟悉實(shí)驗(yàn)用玻璃儀器,學(xué)會(huì)洗滌方法(一)稱量練習(xí)1.直接稱量法(稱取0.3000gNaCl)實(shí)驗(yàn)序號(hào)操作要點(diǎn)重量記錄1天平上放置干燥表面皿,按TAR去皮,加入約0.3000gNaCl2天平上放置干燥表面皿,按TAR去皮,加入約0.3000gNaCl絕對(duì)差值稱量紙1.適用于各種分析天平,可用來(lái)稱量粉末等物質(zhì)。2.紙質(zhì)光滑、不易粘附,有利于準(zhǔn)確稱量并有效保護(hù)天平托盤(易潮解物品易吸水,會(huì)有一小部分留在托盤上影響下一次稱量,也容易腐蝕托盤)。特殊的藥品仍要用稱量瓶等稱量。干燥劑:變色硅膠硅膠是沒有顏色的固體。能變色的是變色硅膠,是在硅膠中添加了氯化鈷(分子式:CoCl2
,也稱為氯化亞鈷)。氯化鈷含有的結(jié)晶水個(gè)數(shù)不同時(shí)候呈現(xiàn)不同顏色。干燥劑:變色硅膠干燥吸水分析天平及各種量器的正確使用減量法2.配制Na2CO3溶液配制250mLNa2CO3溶液:(1)溶解:取1份約0.1000gNa2CO3
,在燒杯中用50毫升蒸餾水使之完全溶解。(注意:應(yīng)冷卻,不可在容量瓶中溶解)。(2)洗滌:移入250mL容量瓶,洗滌燒杯兩次。(3)定容:加水到接近刻度2厘米時(shí),改用膠頭滴管加水到刻度,搖勻,裝瓶。觀察刻度多多練習(xí)1.吸量管(移液管)的洗滌、使用。2.容量瓶的使用練習(xí)(1)檢查是否漏水;(2)練習(xí)溶液從燒杯轉(zhuǎn)移到容量瓶中,并進(jìn)行定容操作(加水至標(biāo)線)。實(shí)驗(yàn)六滴定分析基本操作練習(xí)NaOH+HCl=NaCl+H2O當(dāng)反應(yīng)到達(dá)化學(xué)計(jì)算量點(diǎn)時(shí),消耗鹽酸與氫氧化納的物質(zhì)的量恰好相等。即:nmolnmolc(HCl)V(HCl)=c(NaOH)V(NaOH)或酸堿指示劑:0.1mol/L的HCl滴定同濃度的NaOH,滴定的pH突躍范圍為4.3~9.7。因此,凡變色范圍在此pH突躍范圍內(nèi)的指示劑皆可選用。
甲基橙:3.1-4.4酸滴堿:黃→橙酚酞:6.7-8.4堿滴酸:無(wú)色→粉紅飽和NaOH的配制:我們都是往水里面加氫氧化鈉,邊加邊搖,直到不能再溶解,再補(bǔ)加兩勺子。[求助]NAOH飽和溶液配制問題我在配NAOH飽和溶液時(shí),怎么溶液冷后老是成糊狀,好像有結(jié)成塊狀一樣的?我用100ML除CO2水加到120gNaOH里,然后用玻棒攪拌,可是冷卻后就好像結(jié)塊一樣了。我這樣操作有問題嗎?結(jié)成塊狀與溫度有關(guān)嗎?這幾天室溫10度。還是放置后會(huì)變成液體狀?飽和NaOH的配制:飽和溶液即是不再溶解溶質(zhì)。取一定量的純化水,向里面加氫氧化納,直到不再溶解為止。還有一種辦法取100ml水加入100gNaOH,即成。但需要靜放幾天,溶液不再渾濁為止。再用。(1)我配制的氫氧化鈉飽和溶液是用120g加100毫升水,凝固了,我以為配錯(cuò)了,又重新配了一份,這次放了一個(gè)晚上不但沒凝固,連一點(diǎn)沉淀物都沒有。。。這兩天天氣都比較冷,大概10度左右吧。。。誰(shuí)知道的請(qǐng)告訴我吧。。。謝謝大家了。(2)補(bǔ)充:如果照我這種配法,要多少天才可以使用這個(gè)溶液,有什么現(xiàn)象可以判別此溶液可以使用了?濃鹽酸:常溫下濃鹽酸的濃度約為37%
四、實(shí)驗(yàn)步驟(一)配制250ml0.1mol/LNaOH溶液(二)配制250ml0.1mol/LHCl溶液(三)滴定管的準(zhǔn)備(四)滴定操作和滴定終點(diǎn)辨認(rèn)練習(xí)需掌握的操作技能:滴定管的使用方法1.洗滌2.試漏及抹油3.裝滴定劑4.讀數(shù)5.滴定1.洗滌干凈的滴定管內(nèi)壁,用水濕潤(rùn)時(shí)應(yīng)不掛水珠,否則說(shuō)明還不干凈。無(wú)明顯油污的,先用自來(lái)水沖洗,后用滴定管刷蘸肥皂水或洗滌劑刷洗。如油污嚴(yán)重的,可倒入鉻酸洗液10~15ml(堿式滴定管需先卸下橡皮管,安上一個(gè)舊橡皮滴頭,再倒入洗液)蕩洗(潤(rùn)洗):將滴定管逐漸向管口傾斜,用兩手轉(zhuǎn)動(dòng)滴定管,使洗液布滿全管,然后打開活塞,將洗液放回原洗液瓶中。用水沖洗干凈。2.試漏及抹油(1)試漏:(2)活塞抹油:
檢查是否漏水的方法是:在滴定管內(nèi)裝滿自來(lái)水,直立約兩分鐘,仔細(xì)觀察有無(wú)水滴從出口滴出或從活塞隙縫滲出。然后把活塞轉(zhuǎn)動(dòng)180o
,再觀察一次。如無(wú)水漏出,再用蒸餾水蕩洗2~3次即可使用。如漏水或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,則需按下述方法重新抹油。(2)活塞抹油:把滴定管平放在桌面上,取出活塞,將活塞及塞套分別用濾紙擦干,將酸式滴定管放平,以免使管壁上的水再次進(jìn)入活塞套;用手指醮少量凡士林在活塞的大頭上沿圓周涂上薄薄一層[圖15(a)](2)活塞抹油:另用紙卷或火柴梗將少量凡士林涂抹在活塞的小口內(nèi)側(cè)[圖15(b)]。也可在活塞兩頭沿圓周涂上薄薄一層。凡士林不能涂得太多,否則會(huì)堵塞活塞孔。也不能涂得太少,以免漏液或活塞轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。在滴定管平放的情況下(不要直放,否則管里的水流下會(huì)把塞套弄濕),將抹好油的活塞插入塞套,然后向同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)活塞。抹好油的活塞應(yīng)該是透明的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活的。如果轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或出現(xiàn)紋路,表示抹油不夠;如果有油從活塞縫隙溢出或擠入活塞口孔,表示抹油太多。這兩種情況都需重新抹油。抹油合格后,須用橡皮套將活塞套好,以防其脫落打碎。剛抹過(guò)油的滴定管必須重新試漏。3.裝滴定劑(1)潤(rùn)洗:
為使裝入滴定管中的滴定劑不被管內(nèi)殘留的水稀釋,在裝滴劑之前,先用所裝溶液蕩洗2~3次(每次5~6ml)。滴定劑要直接從試劑瓶倒入管中,不要經(jīng)過(guò)其他容器,以免其濃度改變或被污染。(2)趕氣泡:(3)調(diào)整讀數(shù)到0.00~0.50ml(2)趕氣泡:滴定管裝滿溶液后,如下端有氣泡或有未充滿部分,應(yīng)及時(shí)除去。酸式滴定管:用右手拿住使之成約30o的傾斜,左手打開活塞使溶液急速流出以把氣泡趕出。堿式滴定管:將玻璃珠上部的橡皮管向上彎曲,手指放在玻璃珠稍上一些的地方,用力捏壓玻璃珠,使溶液從尖嘴處噴出,把氣泡趕出。(3)調(diào)整讀數(shù)到0.00~0.50ml氣泡排除后,將液面調(diào)整在0.00~0.50ml,記下初讀數(shù)。這樣做,可使滴定劑的體積固定在某一段體積范圍內(nèi)讀出,減少體積誤差。每次都是從0.00~0.05ml開始的一段體積4.讀數(shù)滴定管應(yīng)垂直地夾在滴定管夾上。對(duì)于無(wú)色或淺色溶液,應(yīng)讀溶液彎月面下沿;對(duì)于深色溶液,應(yīng)讀彎月面上沿。4.讀數(shù)滴定前和滴定到終點(diǎn)時(shí),各讀取一個(gè)數(shù)(分別稱初讀數(shù)和終讀數(shù)),讀數(shù)都必須準(zhǔn)確至0.01ml(所讀數(shù)據(jù)都必須有兩位小數(shù))。終讀數(shù)和初讀數(shù)之差就是滴定劑的用量。每次滴定時(shí)的初讀數(shù)都要用到“0.00~0.50ml”范圍內(nèi),以減小滴定誤差。
5.滴定:操作技能(1)邊滴邊搖(2)控制滴定速度(3)加一滴或半滴溶液的操作技術(shù)(4)正確辨認(rèn)終點(diǎn)移液管、吸量管:也需經(jīng)“去污劑或鉻酸洗液洗→蒸餾水洗→待轉(zhuǎn)移溶液潤(rùn)洗3次→吸待轉(zhuǎn)移的試劑”第三章定量分析的誤差及數(shù)據(jù)處理第一節(jié)誤差的基本概念準(zhǔn)確度和精密度誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免
一、準(zhǔn)確度和精密度(1)
準(zhǔn)確度──分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度
準(zhǔn)確度的高低用誤差的大小來(lái)衡量(2)
精密度──幾次平行測(cè)定結(jié)果相互接近程度
精密度的高低用偏差來(lái)衡量
偏差是指?jìng)€(gè)別測(cè)定值與平均值之間的差值。第一節(jié)誤差的基本概念(3)準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系
精密度準(zhǔn)確度好好好稍差差差很差偶然性例:同一試樣,四人分析結(jié)果如下:(注:圖中的“|”表示)
例:同一試樣,四人分析結(jié)果如下:_
(注:圖中的“|”表示X)
甲.|...精密度好,準(zhǔn)確度高。
乙..|..〃好,〃差,系統(tǒng)誤差。丙..|..〃差,〃差,隨機(jī)誤差。
丁..|..〃差,〃巧合,正負(fù)抵消,
不可信。(3)
準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系
P30底圖2-1
精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。精密度差,所測(cè)結(jié)果不可靠,就失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。精密度高不一定準(zhǔn)確度高,但可找出精密而不準(zhǔn)確的原因。兩者的差別主要是由于系統(tǒng)誤差的存在。小結(jié):二、誤差的表示方法1、誤差表示測(cè)定值(xi)與真實(shí)值(μ)的差異,衡量準(zhǔn)確度的高低。(1)絕對(duì)誤差:E=xi
-μ(2)相對(duì)誤差:RE=(E/μ)×100%例1
已知分析天平E=±0.0002g甲:x=3.3460g
μ
=3.3462g則:E甲=–0.0002
RE甲=–0.006%乙:x=0.3460g
μ
=0.3462g則:E乙=–0.0002
RE乙=–0.06%絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都有正值和負(fù)值,甲、乙的絕對(duì)誤差(E)相同,但相對(duì)誤差(RE)差10倍。相對(duì)誤差:RE=(E/μ)×100%說(shuō)明:E一定時(shí),測(cè)定值愈大,RE愈小。E一定時(shí),測(cè)定值愈大,RE愈小。一般分析天平E=±0.0001g,
m稱
>0.2g滴定管讀數(shù)有0.02mL的誤差→V>20mL相對(duì)誤差:RE=(E/μ)×100%滴定分析要求相對(duì)誤差為±0.1%
(即<0.1%)μ≥0.2g
絕對(duì)誤差真值萬(wàn)分之一天平2、偏差實(shí)際分析中,真實(shí)值不可知,故一般取多次平行測(cè)定值的算術(shù)平均值表示分析結(jié)果。(1)絕對(duì)偏差:(2)相對(duì)偏差:偏差:各次測(cè)量值與平均值之差,衡量精密度的高低。誤差:表示準(zhǔn)確度高低;偏差:表示精確度高低。(3)平均偏差:(4)相對(duì)平均偏差:(1)絕對(duì)偏差有正負(fù)平均偏差又稱算術(shù)平均偏差,即:各測(cè)定值偏差絕對(duì)值之和的平均值。用來(lái)表示一組數(shù)據(jù)的精密度。3.公差:(允許誤差)
生產(chǎn)部門對(duì)分析結(jié)果允許的誤差,即:誤差限量三、誤差的分類及減免方法1.系統(tǒng)誤差
(1)特點(diǎn)
a.對(duì)分析結(jié)果的影響比較恒定;
b.在同一條件下,重復(fù)測(cè)定,重復(fù)出現(xiàn);
c.影響準(zhǔn)確度,不影響精密度;
d.可以消除。μ(2)產(chǎn)生的原因
a.方法誤差——分析方法本身造成。例:重量分析中沉淀的溶解損失;滴定分析中指示劑選擇不當(dāng)。b.儀器誤差——儀器本身不夠準(zhǔn)確或未經(jīng)校準(zhǔn)。例:天平兩臂不等;砝碼、滴定管、容量瓶未校正。需理論如:高溫烘烤→刻度不準(zhǔn)(2)產(chǎn)生的原因c.試劑誤差——所用試劑不純或蒸餾水中含有微量雜質(zhì)。d.主觀誤差——操作人員主觀因素造成例:對(duì)指示劑顏色辨別偏深或偏淺;滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)。μ(3)系統(tǒng)誤差的減免:①對(duì)照實(shí)驗(yàn):p8底a.空白實(shí)驗(yàn)(陰性對(duì)照)b.對(duì)照實(shí)驗(yàn)(陽(yáng)性對(duì)照)②儀器校準(zhǔn)③方法校正a.空白實(shí)驗(yàn)(陰性對(duì)照)由試劑、蒸餾水、實(shí)驗(yàn)器皿和環(huán)境帶入的雜質(zhì)所引起的系統(tǒng)誤差,可通過(guò)空白試驗(yàn)校正。在不加試樣的情況下,按照試樣的分析步驟和條件進(jìn)行測(cè)定,得到的結(jié)果稱為“空白值”。從試樣的分析結(jié)果中扣除空白值,就可得到更接近于真實(shí)含量的分析結(jié)果。若空白值過(guò)大,必須提純?cè)噭┗蚋挠眠m當(dāng)器皿等措施來(lái)降低。如在同等條件下,樣品消耗23ml的HCl,而空白實(shí)驗(yàn)消耗0.5ml的HCl。樣品消耗22.5ml的HClb.對(duì)照實(shí)驗(yàn)(陽(yáng)性對(duì)照)常用已知準(zhǔn)確含量的標(biāo)準(zhǔn)試樣(或標(biāo)準(zhǔn)溶液),按同樣方法進(jìn)行分析測(cè)定,作為對(duì)照;也可用不同的分析方法;或由不同單位的化驗(yàn)人員分析同一試樣來(lái)互相對(duì)照。生產(chǎn)中,常在分析試樣的同時(shí),用同樣的方法做標(biāo)樣分析,以檢查操作是否正確和儀器是否正常,若分析標(biāo)樣的結(jié)果符合“公差”規(guī)定,說(shuō)明操作和儀器均符合要求,試樣的分析結(jié)果可靠。②校準(zhǔn)儀器對(duì)所用儀器如滴定管、移液管、容量瓶、天平砝等進(jìn)行校準(zhǔn),求出校正值,并在計(jì)算結(jié)果時(shí)采用,以消除由儀器帶來(lái)的誤差。③方法校正某些分析方法的系統(tǒng)誤差可用其他方法直接校正。如:重量分析中,使被測(cè)組分絕對(duì)完全沉淀不可能,必須采用其它方法對(duì)溶解損失進(jìn)行校正。沉淀硅酸后,可再用比色法測(cè)定殘留在濾液中的少量硅,在準(zhǔn)確度要求高時(shí),將濾液中該組分的比色測(cè)定結(jié)果加到重量分析結(jié)果中去。2.偶然誤差(隨機(jī)誤差)
(1)特點(diǎn)
a.不恒定
b.難以校正
c.當(dāng)測(cè)量次數(shù)很多時(shí),服從正態(tài)分布(統(tǒng)計(jì)規(guī)律)。即大小相近的正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相等;小誤差出現(xiàn)的頻率較高,大誤差出現(xiàn)的頻率較低。沒有規(guī)律2.偶然誤差:分布服從正態(tài)分布頻數(shù)分布:
測(cè)定某樣品100次。相對(duì)頻數(shù)分布直方圖(2)
產(chǎn)生的原因偶然和意外原因,如溫度、壓力等外界條件的突然變化,儀器性能的微小變化,操作稍有出入等原因。(3)減免方法進(jìn)行多次平行測(cè)定求平均值電子分析天平:偶然誤差產(chǎn)生的原因?規(guī)律性的系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的比較項(xiàng)目系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差產(chǎn)生原因固定因素,有時(shí)不存在不定因素,總是存在分類方法誤差、儀器與試劑誤差、主觀誤差環(huán)境的變化因素、主觀的變化因素等性質(zhì)重現(xiàn)性、單向性(或周期性)、可測(cè)性服從概率統(tǒng)計(jì)規(guī)律、不可測(cè)性影響準(zhǔn)確度精密度消除或減小的方法校正增加測(cè)定的次數(shù)由于分析者粗心大意或不遵守操作規(guī)程而產(chǎn)生的誤差。例:溶液濺失、試劑加錯(cuò)、數(shù)據(jù)讀錯(cuò)、記錄有錯(cuò)、計(jì)算出錯(cuò)等。這些不應(yīng)有的過(guò)失,給分析結(jié)果帶來(lái)嚴(yán)重影響,必須注意避免。一旦發(fā)現(xiàn)明顯過(guò)失,測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)剔除,不能參加平均值的計(jì)算。3.過(guò)失誤差第二節(jié)定量分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理一、數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的表示方法二、數(shù)據(jù)分散程度的表示方法三、置信度與平均值的置信區(qū)間四、可疑數(shù)據(jù)的取舍P28~31二.誤差的表示方法P33~35第三節(jié)分析數(shù)據(jù)的處理一、數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的表示方法1.算術(shù)平均值
根據(jù)隨機(jī)誤差的分布特性,絕對(duì)值相等的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等,所以算術(shù)平均值是真值的最佳估計(jì)值。當(dāng)測(cè)定次數(shù)無(wú)限多時(shí),所得的平均值即為總體平均值μ2.
中位數(shù)一組平行測(cè)定值按由小到大的順序排列時(shí)的中間值。當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),是位于序列正中間的那個(gè)數(shù);當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),是正中間相鄰的兩個(gè)測(cè)定值的平均值。中位數(shù)不受離群值大小的影響,但在表示數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)上不如平均值好,通常只在平行測(cè)定次數(shù)較少而又有離群較遠(yuǎn)的可疑值時(shí),才用中位數(shù)代表分析結(jié)果。二、數(shù)據(jù)分散程度的表示方法(一)平均偏差平均偏差又稱算術(shù)平均偏差,即:各測(cè)定值偏差絕對(duì)值之和的平均值。用來(lái)表示一組數(shù)據(jù)的精密度。特點(diǎn):簡(jiǎn)單;缺點(diǎn):大偏差得不到應(yīng)有反映。[復(fù)習(xí)]絕對(duì)偏差(二)標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差又稱均方根偏差;標(biāo)準(zhǔn)偏差的計(jì)算分兩種情況:1.當(dāng)測(cè)定次數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí)(一般指n>30次的測(cè)定)2.有限測(cè)定n次數(shù)時(shí)(一般指n<20次的測(cè)定)標(biāo)準(zhǔn)偏差σ表示總體的分散程度P29底
已幾乎等于真值μ2.有限測(cè)定n次數(shù)時(shí)(一般指n<20次的測(cè)定)標(biāo)準(zhǔn)偏差s表示樣本的分散程度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(變異系數(shù):CV)例題1:
兩組數(shù)據(jù)(教材P30)
(1)(2)0.11,-0.73,0.24,0.51,-0.14,0.00,0.30,-0.210.18,0.26,-0.25,-0.37,0.32,-0.28,0.31,-0.27可見,2組數(shù)據(jù)的分散程度較1組的更小。平均偏差()與標(biāo)準(zhǔn)偏差(s):哪個(gè)能更好地反應(yīng)數(shù)據(jù)的“精密度”?例題1:
兩組數(shù)據(jù)(教材P30)(1)(2)0.11,-0.73,0.24,0.51,-0.14,0.00,0.30,-0.210.18,0.26,-0.25,-0.37,0.32,-0.28,0.31,-0.27可見,2組數(shù)據(jù)的分散程度較1組的更小。平均偏差()與標(biāo)準(zhǔn)偏差(s):哪個(gè)能更好地反應(yīng)數(shù)據(jù)的“精密度”?與“平均偏差”比
用標(biāo)準(zhǔn)偏差不僅可以避免單次測(cè)定偏差相加時(shí)正負(fù)相互抵消,還由于對(duì)單次測(cè)定的偏差(x-x)加以平方,使大的偏差能更顯著的反映出來(lái),因而能更好的說(shuō)明數(shù)據(jù)的分散程度.所以,標(biāo)準(zhǔn)偏差更能體現(xiàn)較大偏差的分散程度,突出大偏差對(duì)結(jié)果的影響,用標(biāo)準(zhǔn)偏差比用平均偏差更科學(xué)更準(zhǔn)確。(n-1)是能用于計(jì)算一組測(cè)定值分散程度的獨(dú)立偏差的數(shù)目,稱為自由度。標(biāo)準(zhǔn)偏差與“絕對(duì)偏差”比p30例3:見教材P301.算術(shù)平均值2.絕對(duì)偏差3.平均偏差4.相對(duì)平均偏差5.標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)6.變異系數(shù)(Sr或CV)例4:
分析鐵礦中鐵含量,得如下數(shù)據(jù):37.45%,37.20%,37.50%,37.30%,37.25%計(jì)算此結(jié)果的平均值、平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、變異系數(shù)。計(jì)算:查“平方根表”或函數(shù)計(jì)算器(三)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(sX表示平均值的分散程度)
一系列測(cè)定的平均值:上式表明,平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與測(cè)定次數(shù)的平方根成反比,增加測(cè)定次數(shù)可提高測(cè)定的精密度,但實(shí)際上增加測(cè)定次數(shù)所取得的效果有限。當(dāng)n>10時(shí),變化已很小,實(shí)際工作中測(cè)定次數(shù)無(wú)需過(guò)多,通常4-6次足夠。其波動(dòng)情況也服從正態(tài)分布,用平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)表示平均值的精密度。統(tǒng)計(jì)學(xué)已證明,對(duì)有限次測(cè)定,其平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差sx為:三、置信度與平均值的置信區(qū)間
正態(tài)分布曲線下所包含的面積是所有測(cè)量數(shù)據(jù)出現(xiàn)概率的總和,設(shè)為100%。適用于無(wú)限次測(cè)定,且已知σ的情況。在μ±σ區(qū)間內(nèi),曲線包圍的面積為68.3%,測(cè)定值落在此區(qū)間內(nèi)的概率為68.3%,此概率稱為置信度。對(duì)于有限次測(cè)定,平均值與總體平均值關(guān)系為:s:有限次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差;n:測(cè)定次數(shù);t:為在選定的某一置信度下的概率系數(shù),根據(jù)測(cè)定次數(shù)查表,見教材P34的圖2-2。應(yīng)用:估算在選定的置信度下,總體平均值μ在以測(cè)定平均值為中心的多大范圍內(nèi)出現(xiàn),這個(gè)范圍就是平均值的置信區(qū)間。
應(yīng)用:某一置信度下,真值μ出現(xiàn)的范圍討論:1.置信度不變時(shí):n
增加,t
變小,置信區(qū)間變??;2.n不變時(shí):置信度增加,t
變大,置信區(qū)間就越寬。某鐵礦石的含鐵量:置信度為100%時(shí),0<μ<100%置信度為95%時(shí),39.10%<μ<39.22%測(cè)定次數(shù)越多,真值μ越靠近P34:圖2-2一般平行測(cè)定3次20次以上,t值已很接近表2-2t值表對(duì)于有限次測(cè)定,平均值與總體平均值關(guān)系為:應(yīng)用:某一置信度下,真值μ出現(xiàn)的范圍該式常作為分析結(jié)果的表達(dá)式。例3.
某試樣測(cè)定Cl-,4次結(jié)果為47.64%,47.69%,47.52%,47.55%。計(jì)算置信度為90%,95%和99%時(shí),總體平均值μ的置信區(qū)間。解:分析結(jié)果的表達(dá)式:置信度為90%時(shí),t=2.35
μ=(47.60±0.09)%置信度為95%時(shí),t=3.18
μ=(47.60±0.13)%置信度為99%時(shí),t=5.84
μ=(47.60±0.23)%四.可疑數(shù)據(jù)的取舍過(guò)失誤差的判斷1.Q檢驗(yàn)法(適用于數(shù)據(jù)較少的情形,3~10次)步驟:(1)數(shù)據(jù)排列:由小到大(2)求極差(3)求可疑數(shù)據(jù)與相鄰數(shù)據(jù)之差(4)計(jì)算:或或可疑數(shù)據(jù)與相鄰數(shù)據(jù)之差極差Q=1.Q檢驗(yàn)法:(5)根據(jù)測(cè)定次數(shù)和要求的置信度(如90%),查表:或(6)將Q計(jì)與Q表(如Q90
)相比,①若Q計(jì)>Q表,舍棄該數(shù)據(jù)(過(guò)失誤差造成);②若Q計(jì)<Q表,保留該數(shù)據(jù)(偶然誤差所致)。當(dāng)數(shù)據(jù)較少時(shí),舍去一個(gè)后,應(yīng)補(bǔ)加一個(gè)數(shù)據(jù)。1.Q檢驗(yàn)法:或不同置信度下的Q值VS數(shù)據(jù)處理時(shí),首先進(jìn)行可疑值取舍后,才能進(jìn)行其他計(jì)算。[例題6]某學(xué)生測(cè)N%:20.48;20.55;20.60;
20.53;20.50
問:
|20.60-20.55|
[解](1)Q計(jì)=—————
=0.4220.60-20.48查表2-1,Q表
=0.85>Q計(jì)20.60保留(1)用Q檢驗(yàn)20.60是否保留?(2)報(bào)告分析結(jié)果n,S,(3)P=0.95時(shí)平均值的置信區(qū)間并說(shuō)明含義 _
(2)x=20.53%n=5S=0.035%這說(shuō)明:在20.53±0.043區(qū)間中包括總體平均值μ的把握性為95%(查表2-2得)2.4
檢驗(yàn)法(只用于處理要求不高的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù))
要用4法檢驗(yàn)時(shí),需n≥4步驟:(1)去掉可疑值,求余下的值的平均值(2)求余下值的平均偏差(3)計(jì)算:若,則舍去,否則保留(4)若可疑值可保留,則重算和[例題7]測(cè)某藥物中的Co(μg/g)結(jié)果為1.25,1.27,1.31,1.40.問:1.40是否為可疑值? __[解]去掉1.40求余下數(shù)據(jù)X=1.28d=0.023則:|x
可疑-x
好|=|1.40-1.28|=0.12>4×0.023說(shuō)明:1.40為離群值應(yīng)舍去4d=4×0.023=0.092此外還有:t檢驗(yàn)法(t–test):對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確度的檢驗(yàn),對(duì)系統(tǒng)誤差的檢驗(yàn)
F檢驗(yàn)法(F–test):對(duì)結(jié)果精密度的檢驗(yàn),兩組數(shù)據(jù)方差S2比較第五節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則一、有效數(shù)字及位數(shù)二、數(shù)字修約規(guī)則三、有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則一、有效數(shù)字及位數(shù)
為得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果,不僅要求準(zhǔn)確測(cè)量,還要正確記錄和計(jì)算,即記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小,而且要正確反映測(cè)量的精確程度。1.正確記錄數(shù)字分析天平稱得物體質(zhì)量為0.3280g,數(shù)值中0.328是準(zhǔn)確的,最后一位數(shù)字“0”是可疑的;可能有上下一個(gè)單位的誤差,即真實(shí)質(zhì)量在0.3280±0.0001g范圍內(nèi)的某一個(gè)數(shù)值。稱量的絕對(duì)誤差為±0.0001g;相對(duì)誤差為:±0.03%若稱量結(jié)果記錄為0.328g,該物體的實(shí)際質(zhì)量將為0.328±0.001g范圍內(nèi)的某一個(gè)數(shù)值,絕對(duì)誤差為±0.001g;相對(duì)誤差為:±0.3%1.正確記錄數(shù)字(1)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用分析天平與用托盤天平稱取試樣:精確度不同。(2)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小,而且要正確地反映測(cè)量的精確程度。(3)一般有效數(shù)字的最后一位數(shù)字有±1個(gè)單位的誤差有刻度,精確1.正確記錄數(shù)字滴定管:刻度精確到0.1mL。記錄:哪個(gè)正確?A.23.5mLB.23.50mLC.23.500mL23.50mL:最后一位是估計(jì)的。小結(jié):記錄時(shí),小數(shù)點(diǎn)后末尾多寫一位或少寫一位“0”數(shù)字,從數(shù)學(xué)角度看關(guān)系不大,但記錄所反映的測(cè)量精確程度無(wú)形中被夸大或縮小了10倍。所以在數(shù)據(jù)中代表一定量的每一個(gè)數(shù)字都是重要的。在分析工作中,實(shí)際能測(cè)量得到的數(shù)字稱為有效數(shù)字。其最末一位是估計(jì)的、可疑的,是“0”也得記上。2.數(shù)據(jù)中零的作用5.0×10-3
5.000×10-1
分析化學(xué)中常用的一些數(shù)值,有效數(shù)字位數(shù)見教材P32。非0數(shù)字后:記為有效數(shù)字非0數(shù)字前:定位2.數(shù)據(jù)中零的作用(1)作普通數(shù)字用,即是有效數(shù)字。
5.18010-1
4位有效數(shù)字(2)作定位用,就不是有效數(shù)字。如0.0518
3位有效數(shù)字注意:(1)改變單位,不改變有效數(shù)字的位數(shù);如:24.01mL24.0110-3L
(2)整數(shù)末尾的“0”意義不明確。常寫成指數(shù)形式。如:25000寫成2.5000104,精確至個(gè)位;25000寫成2.50104,精確至百位。分析化學(xué)中少用注意(3)重點(diǎn)注意:
pH4.34,小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字位數(shù)為有效數(shù)字位數(shù)。(4)倍數(shù)、分?jǐn)?shù)、常數(shù):無(wú)限位有效數(shù)字,需幾位寫幾位。(1)改變單位,不改變有效數(shù)字的位數(shù);(2)整數(shù)末尾的“0”意義不明確。常寫成指數(shù)形式。如:250mL→0.250L
二、數(shù)字修約規(guī)則:通常的分析測(cè)定過(guò)程,包括幾個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié),需根據(jù)測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,最后求得分析結(jié)果。但各個(gè)測(cè)量環(huán)節(jié)的測(cè)量精度不一定完全一致,因而幾個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)可能也不相同,在計(jì)算中要對(duì)多余的數(shù)字進(jìn)行修約。例:精確到小數(shù)點(diǎn)后一位0.3500→
0.4500→
1.0500→
例:精確到小數(shù)點(diǎn)后一位:0.4501→0.51.我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB)對(duì)數(shù)字修約規(guī)定四舍六入五成雙在擬舍棄的數(shù)字中,左邊第一個(gè)數(shù)字為5時(shí):A:其右邊有非零數(shù)字存在時(shí),進(jìn)一。B:其右邊數(shù)字全為零時(shí),擬保留的末位數(shù)為奇數(shù)則進(jìn)一成雙(偶數(shù));否則不進(jìn),舍棄0.40.41.0GB數(shù)字修約規(guī)定:四舍六入五成雙精確到小數(shù)點(diǎn)后一位0.35000.45001.0500保留三位有效數(shù)字12.2512.351225.01235.012.212.41.22×1031.24×1030.40.41.0修約一次完成,不能分步:
8.549→8.5【8.549→8.55→8.6是錯(cuò)的】
三、有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則1.加減運(yùn)算:運(yùn)算結(jié)果的位數(shù)取決于絕對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)。即:以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為依據(jù)。加減:?jiǎn)挝幌嗤?,取決于精度最小的那個(gè)數(shù)。三、有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則1.加減運(yùn)算
運(yùn)算結(jié)果的位數(shù)取決于絕對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)即:以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為依據(jù)
例:0.0121絕對(duì)誤差:0.0001
25.64
0.011.0570.00126.70912.乘除運(yùn)算有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)。即:以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。2.乘除運(yùn)算
有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)即:以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)
例:(0.03255.10360.06)/139.8=0.07125036373各數(shù)據(jù)的相對(duì)誤差分別為:
0.0325±0.0001/0.0325100%=±0.3%
5.103±0.001/5.103100%=±0.02%60.06±0.01/60.06100%=±0.02%139.8±0.1/139.8100%=±0.07%=0.0713乘除:?jiǎn)挝徊煌Q于相對(duì)誤差最大的那個(gè)數(shù)。3.注意(1)分?jǐn)?shù);比例系數(shù);實(shí)驗(yàn)次數(shù)等不記位數(shù);(2)第一位數(shù)字大于等于8時(shí),多取一位,即有效數(shù)字的位數(shù)可多算一位。如:8.48,按4位算;(3)在計(jì)算過(guò)程中,可暫時(shí)多保留一位有效數(shù)字位數(shù),得到的結(jié)果按“四舍六入五留雙”等規(guī)則處理;3.注意(4)對(duì)各種化學(xué)平衡常數(shù)的計(jì)算,一般保留兩位或三位有效數(shù)字。對(duì)各種誤差的計(jì)算,取一位有效數(shù)字,最多兩位。對(duì)于pH的計(jì)算,通常只取一位或兩位有效數(shù)字。(5)對(duì)于高含量組分(≥10%),分析結(jié)果為四位有效數(shù)字;中含量(1%~10%),有三位有效數(shù)字;微量組分(<1%),一般只要求兩位有效數(shù)字。建議:做書上的例題、章后習(xí)題,練習(xí)有效數(shù)字的取舍等?!斗治龌瘜W(xué)》高等教育出版社高職高?;瘜W(xué)教材編寫組編每章后面有較多的選擇題、計(jì)算題書后有參考答案高教版《分析化學(xué)》章后習(xí)題:1.用25ml移液管移出的液體體積應(yīng)記錄為()2.滴定分析的相對(duì)誤差一般要求為±0.1%,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積應(yīng)控制在()A.25mlB.25.0mlC.25.00mlD.25.000mlA.10ml以下B.15~20mlC.20~30mlD.40~50mlCC《分析化學(xué)》至少:做本書上的例題、章后習(xí)題。計(jì)算題均有答案不定時(shí)講解5.根據(jù)有效數(shù)字規(guī)則計(jì)算下列各式:(1)6.25×2.1364+1.5×10-5+0.4685÷0.025-37.66357=13.35+1.5×10-5+18.7-37.66357=-5.6(2)419.8√
(3)0.0267√
(21.12-13.40)=7.72;3位有效數(shù)字加減:小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)字為依據(jù)。
1、誤差
表示測(cè)定值(xi)與真實(shí)值(μ)的差異,衡量準(zhǔn)確度的高低。1.絕對(duì)誤差:E=xi
-μ2.相對(duì)誤差:RE=(E/μ)×100%復(fù)習(xí):誤差的表示方法在儀器上讀取測(cè)量結(jié)果其有效位數(shù)可讀至分度值,分度值所在的位即為讀數(shù)誤差所在位,不應(yīng)再加上估讀的一位。6.用正確的有效數(shù)字表示下列物質(zhì)的質(zhì)量:(1)用準(zhǔn)確度為0.1g天平稱取5g試樣。絕對(duì)誤差±0.1g5.0g(2)用分度值為0.001g天平稱取200mg試樣。0.200g(3)0.0100g第一節(jié)分析化學(xué)概述1.1分析化學(xué)的任務(wù)和作用1.2分析方法的分類1.3分析化學(xué)發(fā)展趨勢(shì)1.4分析化學(xué)的學(xué)習(xí)方法第二節(jié)
定量分析中的誤差2.1
準(zhǔn)確度和精密度2.2誤差的種類、性質(zhì)、產(chǎn)生的原因及減免第三節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則3.1有效數(shù)字
3.2有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則第四節(jié)
定量分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理4.1平均偏差4.2標(biāo)準(zhǔn)偏差4.3平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差4.4置信度與置信區(qū)間
第五節(jié)
定量分析結(jié)果的表示方法本章小結(jié)第四章滴定分析法概述一、滴定反應(yīng)的條件與滴定方式二、基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液三、滴定分析結(jié)果的計(jì)算一.滴定分析法將一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液即標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過(guò)滴定管滴加到待測(cè)組分的溶液中,直到標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)組分恰好完全定量反應(yīng)為止。這時(shí)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液物質(zhì)的量與待測(cè)組分的物質(zhì)的量符合反應(yīng)式的化學(xué)計(jì)量關(guān)系,然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和所消耗的體積,算出待測(cè)組分的含量。第一節(jié)滴定分析的基本概念二.幾個(gè)概念1.滴定劑
滴加的溶液。2.滴定
滴加溶液的操作過(guò)程。3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)
滴加的標(biāo)準(zhǔn)溶液與待測(cè)組分恰好定量反應(yīng)完全時(shí)的一點(diǎn)。4.滴定終點(diǎn)
通常利用指示劑顏色的突變或儀器測(cè)試來(lái)判斷化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的到達(dá)而停止滴定操作的一點(diǎn)。化學(xué)計(jì)量點(diǎn)與滴定終點(diǎn)相同嗎?理論終點(diǎn)操作終點(diǎn)終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差
實(shí)際分析操作中滴定終點(diǎn)與理論上的化學(xué)計(jì)量點(diǎn)常常不能恰好吻合,它們之間往往存在很小的誤差。終點(diǎn)誤差屬于系統(tǒng)誤差還是隨機(jī)誤差?三.滴定分析的特點(diǎn)滴定分析法的適用范圍:測(cè)定含量≥1%的常量組分特點(diǎn):快速、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高四.按反應(yīng)類型分類酸堿滴定法配位滴定法氧化還原滴定法沉淀滴定法第二節(jié)滴定反應(yīng)的條件與滴定方式一.滴定反應(yīng)的條件1.反應(yīng)必須定量地完成2.反應(yīng)速率快定量計(jì)算的基礎(chǔ)
按一定的反應(yīng)式進(jìn)行完全,通常要求達(dá)到99.9%以上,無(wú)副反應(yīng)發(fā)生。3.滴定終點(diǎn)的確定方法較簡(jiǎn)便可采取適當(dāng)措施提高速率慢的反應(yīng)。滴定劑與被測(cè)物質(zhì):滿足這三項(xiàng)要求,即可直接滴定。二.滴定方式1.直接滴定法2.返滴定法(回滴定法)3.置換滴定法4.間接滴定法滴定劑與被測(cè)物質(zhì):滿足上述三項(xiàng)要求。最基本、最常用
先準(zhǔn)確加入過(guò)量標(biāo)準(zhǔn)溶液,使與試液中的待測(cè)物質(zhì)或固體試樣進(jìn)行反應(yīng),待反應(yīng)完成以后,再用另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法。適用:反應(yīng)較慢或難溶于水的固體試樣3.置換滴定法不按確定反應(yīng)式進(jìn)行,反應(yīng)無(wú)計(jì)量關(guān)系。(涉及到多個(gè)反應(yīng))如:漂白粉中有效氯的測(cè)定。Cl2+I-=2Cl-+I2I2+2S2O32-=2I-+S4O62-Cl2不能直接用Na2S2O3去滴定。兩步:均是定量反應(yīng)。I2與Na2S2O3定量反應(yīng)。Cl2I2定量置換4.間接滴定法不能與滴定劑直接起反應(yīng)的物質(zhì),通過(guò)另一反應(yīng)間接滴定。(涉及多個(gè)反應(yīng))Ca2++C2O42-=CaC2O4CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O42MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2+8H2OKMnO4法測(cè)定Ca2+的反應(yīng)式:Ca2+→CaC2O4→H2C2O4H2C2O4與KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液定量反應(yīng)。第三節(jié)基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液一.基準(zhǔn)物質(zhì):1.定義:2.基準(zhǔn)物應(yīng)滿足的條件:能用于直接配制或標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。(1)必須具有足夠的純度(≥99.9%);(2)組成與化學(xué)式完全相同;(3)性質(zhì)穩(wěn)定;(4)具有較大的摩爾質(zhì)量。減小稱量的相對(duì)誤差基準(zhǔn)物質(zhì)在使用前通常需經(jīng)過(guò)一定的處理注意:在實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液是先配制成近似濃度,然后用基準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)標(biāo)定其準(zhǔn)確的濃度?!镂覈?guó)化學(xué)試劑等級(jí)和標(biāo)志★一級(jí)優(yōu)級(jí)純G.R
綠顏色科研精密分析二級(jí)分析純A.R
紅顏色多數(shù)分析
三級(jí)化學(xué)純C.P
藍(lán)顏色常規(guī)分析四級(jí)實(shí)驗(yàn)試劑L.R
棕顏色輔助分析3.常用的基準(zhǔn)物質(zhì):表3-13.常用的基準(zhǔn)物質(zhì):表3-1經(jīng)過(guò)處理后的基準(zhǔn)物質(zhì),通常置于干燥器內(nèi)保存。準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)→溶解后全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中,定容。二.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定1.直接法2.間接法(標(biāo)定法)天平稱取容量瓶定容查表:附錄八、九1.直接法:準(zhǔn)確稱取一定量的基準(zhǔn)物質(zhì)→溶解后全部轉(zhuǎn)移至容量瓶中,定容。天平稱取容量瓶定容查表:附錄八、九書上例題:=0.01667mol/L書上例題:=0.01667mol/L有效位數(shù):1000ml有效位數(shù):分析天平的精度有效位數(shù):計(jì)算過(guò)程中可暫時(shí)多取一位如:250ml→0.250L乘除法:按有效數(shù)字位數(shù)最少的為準(zhǔn)。2.間接法(標(biāo)定法)1.配制溶液:粗配成大致濃度2.標(biāo)定:用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定。3.確定濃度:由基準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量(或體積、濃度),計(jì)算確定之。托盤天平稱取→燒杯定容最終配制濃度=規(guī)定濃度±5%仍需計(jì)算準(zhǔn)確已知:飽和NaOH溶液:含量約為52%,相對(duì)密度為1.56。實(shí)驗(yàn)六:
配制250mL0.1mol/LNaOH溶液需取飽和NaOH溶液多少mL?(1)飽和NaOH的摩爾濃度溶質(zhì)質(zhì)量溶液質(zhì)量實(shí)驗(yàn)六:
配制250mL0.1mol/LNaOH溶液需取飽和NaOH溶液多少mL?已知:飽和NaOH溶液:含量約為52%,相對(duì)密度為1.56。(3)溶質(zhì)(NaOH)質(zhì)量:質(zhì)量分?jǐn)?shù):(2)溶液質(zhì)量:m=ρV具體:ms=ρV已知:飽和NaOH溶液:含量約為52%,相對(duì)密度為1.56。實(shí)驗(yàn)六:
配制250mL0.1mol/LNaOH溶液需取飽和NaOH溶液多少mL?(1)飽和NaOH的摩爾濃度只需2位有效數(shù)字已知:飽和NaOH溶液:含量約為52%,相對(duì)密度為1.56。實(shí)驗(yàn)六:
配制250mL0.1mol/LNaOH溶液需取飽和NaOH溶液多少mL?(1)飽和NaOH的摩爾濃度CNaOH=20mol/L(2)NaOH的“物質(zhì)的量”:
n配置前=n配置后C1V1=C2V220mol/L·V1=0.1mol/L×250×10-3LV1=1.25×10-3L=1.25mL氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定:一、配制1.將氫氧化鈉配成飽和溶液,注入塑料桶中密閉放置至溶液清亮,使用前以塑料管虹吸上層清液。二、標(biāo)定2.1.25ml→250ml實(shí)驗(yàn)三:p220鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)標(biāo)定二.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定1.直接法2.間接法(標(biāo)定法)(1)配制溶液:粗配成大致濃度(2)標(biāo)定:用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定。(3)確定濃度:由基準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量(或體積、濃度),計(jì)算確定之。最終配制濃度=規(guī)定濃度±5%p40配制250mL0.1mol/LNaOH溶液NaOH飽和溶液1.25ml→250ml待標(biāo)定的NaOH溶液(2)標(biāo)定:用基準(zhǔn)物質(zhì)KHP(鄰苯二甲酸氫鉀)的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定。①平行稱取3份KHP準(zhǔn)確質(zhì)量的KHP溶液p220分別置于3個(gè)錐形瓶中,溶解平行標(biāo)定3次,得3個(gè)VNaOH②用待標(biāo)定的NaOH進(jìn)行滴定,消耗VNaOH③根據(jù)公式,算得3個(gè)CNaOH③根據(jù)公式,算得3個(gè)CNaOHnNaOH=nKHP反應(yīng)式:書p67天平:第i次稱取查表:KHP的摩爾質(zhì)量NaOH:第i次消耗第i次標(biāo)定的CNaOH二.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定1.直接法2.間接法(標(biāo)定法)(1)配制溶液:粗配成大致濃度(2)標(biāo)定:用基準(zhǔn)物質(zhì)或另一種已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)滴定。(3)確定濃度:由基準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量(或體積、濃度),計(jì)算確定之。最終配制濃度=規(guī)定濃度±5%p40配制250mL0.1mol/LNaOH溶液NaOH飽和溶液1.25ml→250ml平行標(biāo)定3次,得3個(gè)CNaOH算得置信度為95%時(shí),NaOH的濃度為三.滴定分析結(jié)果的計(jì)算1.標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法例:1mol的H2SO4,其質(zhì)量m=98.08g,摩爾質(zhì)量M=98.08g/mol,所含的H2SO4分子數(shù)目=6.2×1023個(gè)。2.已學(xué)的公式:質(zhì)量分?jǐn)?shù):稀釋某溶液:
n稀釋前=n稀釋后C1V1=C2V2除酒精以外,%一般指“質(zhì)量分?jǐn)?shù)”,如37%HCl等。95%酒精:體積比。3.滴定度每毫升滴定劑溶液相當(dāng)于待測(cè)組分的質(zhì)量。表示法:T待測(cè)物/滴定劑
單位:g/mL適用于大量、經(jīng)常性、多次測(cè)定的樣品。如工廠中測(cè)鋼樣。例:用0.02718mol/L的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定鐵含量,其濃度用滴定度表示為:表示1mL
KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于0.007590克鐵。測(cè)定時(shí),根據(jù)滴定所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積可方便快速確定試樣中鐵的含量:每配制一批標(biāo)準(zhǔn)溶液,先計(jì)算出其滴定度,方便批量計(jì)算例3:求0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)H2C2O4的滴定度。解:NaOH與H2C2O4的反應(yīng)式為2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O例3:求0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)H2C2O4的滴定度。解:NaOH與H2C2O4的反應(yīng)式為書p42:aA+bB=cC+dD書p42:aA+bB=cC+dD2NaOH+H2C2O4=Na2C2O4+2H2O例3:求0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)H2C2O4的滴定度。解:NaOH與H2C2O4的反應(yīng)式為=CNaOH·VNaOH2標(biāo)準(zhǔn)溶液的C、V:已知例3:求0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)H2C2O4的滴定度。=CNaOH·VNaOH2=0.1000mol/L2×1×10-3L=4.502×10-3g或=4.502mg例3:求0.1000mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)H2C2O4的滴定度。=4.502×10-3g或=4.502mg即:(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)式:4.物質(zhì)的量的表示方法物質(zhì)的量:可選取分子、離子或這些粒子的某種特定組合作為反應(yīng)的基本單元。2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O(2)根據(jù)轉(zhuǎn)移的質(zhì)子數(shù)相等:4.物質(zhì)的量的表示方法物質(zhì)的量:可選取分子、離子或這些粒子的某種特定組合作為反應(yīng)的基本單元。例:1mol的H2SO4,所含的H2SO4分子數(shù)目=6.2×1023個(gè)。1molH2SO4的質(zhì)量例:1mol的H2SO4,所含的H2SO4分子數(shù)目=6.2×1023個(gè)。關(guān)系式:說(shuō)明:(1)對(duì)于氧化還原等反應(yīng)特別有用→反應(yīng)式不容易配平。(2)對(duì)于有機(jī)物,有時(shí)難以判斷化合價(jià)的變化→兩種方法做:例8①普通方法做②對(duì)反應(yīng)式aA+bB=cC+dD習(xí)題12、0.09649mol/L14、90.82%其余答案正確。15、反應(yīng)式:p91wFe=52.92%,wFe2O3=75.66%16.反應(yīng)式:p89-22MnO4-
+5C2O42-+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
1×10-3L0.005005g100.09g/mol=0.02000mol/L16.反應(yīng)式:p88底-1=0.001701g34.02g/mol1×10-3L=0.02000mol/L
2MnO4-
+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2ONa2B4O7+H2SO4+5H2O4H3BO3+Na2SO417.與HCl的滴定:p67上Na2B4O7+2HCl+5H2O4H3BO3+2NaCl與H2SO4的滴定:0.4830g381.37g/mol20.84×10-3L=0.06077mol/L=0.1215mol/L基礎(chǔ)第五章酸堿滴定法第一節(jié)水溶液中的酸堿平衡第二節(jié)水溶液中酸堿組分不同型體的分布第三節(jié)酸堿溶液中氫離子濃度的計(jì)算第四節(jié)緩沖溶液第五節(jié)酸堿指示劑第六節(jié)強(qiáng)酸(堿)和一元弱酸(堿)的滴定第七節(jié)酸堿滴定法的應(yīng)用第一節(jié)酸堿平衡的理論基礎(chǔ)一、酸堿質(zhì)子理論二、酸堿解離平衡一、酸堿質(zhì)子理論1.酸堿質(zhì)子理論:酸:凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿:凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)2.共軛酸堿對(duì):相差一個(gè)質(zhì)子。HAH++A-酸堿舉例:共軛酸堿對(duì)酸:凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)堿:凡能接受質(zhì)子的物質(zhì)同一物質(zhì)在不同的環(huán)境中,常會(huì)引起其酸堿性的改變3.兩性物質(zhì):同一物質(zhì)在不同的環(huán)境中,常會(huì)引起其酸堿性的改變(1)酸性條件下(2)堿性條件下H2CO3HCO3-
+H+CO32-
+H+HCO3-
接受質(zhì)子:堿給出質(zhì)子:酸4.酸堿反應(yīng)總是成對(duì)出現(xiàn)(1)醋酸水解:HAcH++Ac-半反應(yīng)1給出質(zhì)子:酸半反應(yīng)2H2O
+H+H3O+
接受質(zhì)子:堿總反應(yīng)HAc+H2OAc-+
H3O+
酸1堿1堿2酸2酸性條件下:H2O是堿共軛酸堿對(duì):2對(duì)4.酸堿反應(yīng)總是成對(duì)出現(xiàn)(2)氨的水解:H2OH++OH-半反應(yīng)2給出質(zhì)子:酸半反應(yīng)1NH3+H+NH4+
接受質(zhì)子:堿總反應(yīng)NH3+H2ONH4++
OH-
堿1酸1酸2堿2堿性條件下:H2O是酸3.兩性物質(zhì):同一物質(zhì)在不同的環(huán)境中,常會(huì)引起其酸堿性的改變(1)酸性條件下(2)堿性條件下半反應(yīng)2H2O
+H+H3O+
接受質(zhì)子:堿H2OH++OH-半反應(yīng)2給出質(zhì)子:酸堿性(爭(zhēng)奪H+的能力):NH3>H2O4.酸堿反應(yīng)總是成對(duì)出現(xiàn)(2)氨的水解:H2OH++OH-半反應(yīng)2給出質(zhì)子:酸半反應(yīng)1NH3+H+NH4+
接受質(zhì)子:堿總反應(yīng)NH3+H2ONH4++
OH-
堿1酸1酸2堿2堿性條件下:H2O是酸堿性(爭(zhēng)奪H+的能力):NH3>H2O5.水的質(zhì)子自遞反應(yīng):
水是一種兩性物質(zhì),通常稱為兩性溶劑。在水分子之間,也可以發(fā)生質(zhì)子的轉(zhuǎn)移作用:H2O+H2O=H3O++OH-這種僅在溶劑分子之間發(fā)生的質(zhì)子傳遞作用,稱為溶劑水的質(zhì)子自遞反應(yīng)。反應(yīng)平衡常數(shù),稱為水的質(zhì)子自遞常數(shù)KW(25oC)簡(jiǎn)化為:在酸性或堿性溶液中,該式恒成立5.水的質(zhì)子自遞反應(yīng):水的質(zhì)子自遞反應(yīng)平衡常數(shù),稱為水的質(zhì)子自遞常數(shù)KW水溶液中,水化質(zhì)子用H3O+表示,為簡(jiǎn)便,常寫成H+。KW的表示式可簡(jiǎn)寫為:(25oC)pH+pOH=14二、酸堿解離平衡1.化學(xué)平衡常數(shù)mA+nBpC+qD反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),[]表示平衡時(shí)物質(zhì)的量的濃度,單位為mol/L1.化學(xué)平衡常數(shù)(1)平衡常數(shù)Kc:只與溫度有關(guān),不隨濃度而變化(2)固體、純液體、溶劑水:不寫入平衡常數(shù)(平衡濃度為1)。mA+nBpC+qD2.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響:mA+nBpC+qD增加反應(yīng)物平衡向左移動(dòng):減少反應(yīng)物mA+nBpC+qD增加生成物平衡向右移動(dòng):減少生成物3.酸堿解離平衡HAc在水中的解離反應(yīng):HAc+H2OAc-+
H3O+
酸解離平衡常數(shù)Ka表示為HAc的共軛堿Ac-的解離反應(yīng):Ac-+H2OHAc+
OH-
堿解離平衡常數(shù)Kb表示為3.酸堿解離平衡一元共軛酸堿對(duì)的Ka與Kb有如下的關(guān)系:=[H+][OH-]=KwKa?Kb=Kw=10-14pKa+pKb=14例1:(1)醋酸(CH3COOH,簡(jiǎn)寫為HAc)的Ka=?查附錄1,得Ka=1.8×10-5HAc+H2OAc-+
H3O+
(2)醋酸(HAc)的共軛堿Ac-的Kb=?Ac-+H2OHAc+
OH-
Ka?Kb=Kw=10-14Ka最大,pKa最小,酸性最強(qiáng)。4.酸堿的強(qiáng)弱給出質(zhì)子的能力越強(qiáng),酸性越強(qiáng),Ka越大,pKa越小。接受質(zhì)子的能力越強(qiáng),堿性越強(qiáng),Kb越大,pKb越小。哪種酸的酸性最強(qiáng)?Ka?Kb=Kw=10-14共軛堿的堿性:草酸氫根(HC2O4-)的堿性最弱5.共軛酸堿對(duì)(1)強(qiáng)酸對(duì)弱堿(2)弱酸對(duì)強(qiáng)堿共軛酸堿對(duì)中,酸越易給出質(zhì)子,其共軛堿就越難得到質(zhì)子。共軛酸堿對(duì)
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