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文檔簡介
第一章定量分析化學概論
§1-1概論第一章定量分析化學概論1§1-1-1定量分析過程分析試樣均勻、必須具有代表性、符合實際。一定溫度下于烘箱內干燥試樣,除去水分。用溶解、熔融、消解、灰化法制備試液。分離或掩蔽干擾組分,富集待測組分。選用適當的分析方法確定待測組分含量。(常量組分用化學法,微量組分用儀器法)處理實驗數據,計算與評價實驗結果。取樣與制樣試樣的干燥試樣的分解分離與富集測定數據處理§1-1-1定量分析過程分析試樣均勻、必須具有代表性、符合實2§1-1-2分析試樣的制備及分解以礦石為例礦山取樣點采集量
mQ
≥kd2破碎過篩混勻縮分分析試樣經驗公式中:mQ------試樣的最小量,單位是kg
d-------試樣最大顆粒的直徑,單位是mm
k------縮分常數,通常在0.05~1kg·mm-2之間§1-1-2分析試樣的制備及分解以礦石為例礦山取樣點采3破碎、過篩、縮分破碎分為粗碎、中碎、細碎及研磨。過篩時應使試樣全部通過篩孔。據過篩號確定最大顆粒粒徑,標準篩號(網目mesh)是指一英寸長度的篩網上的篩孔數。100號篩,即100目的篩是指一英寸長度篩網上有100個篩孔,孔徑為0.149mm。140目—0.105mm,200目—0.074mm。見P5表1-1破碎、過篩、縮分破碎分為粗碎、中碎、細碎及研磨。4縮分一般采取四分法,按經驗式確定縮分的次數。礦山取樣點采集量
mQ
≥kd2破碎過篩混勻縮分分析試樣縮分一般采取四分法,按經驗式確定縮分的次數。礦山取樣點5Example例1:有試樣20kg,粗碎后最大粒度為6mm左右,設k為0.2kg·mm-2,應保留的試樣量至少是多少千克?若再破碎至粒度不大于2mm,則應繼續縮分幾次?解:所以,由原樣縮分一次,20kg 10kg①繼續縮分3次,10kg
5kg2.5kg1.25kg0.625kg1234×Example例1:有試樣20kg,粗碎后最大粒度為6mm左6分析試樣分解分解的目的—濕法分析中,應將待測組分定量轉移至溶液中。溶解法-用溶劑,如水、酸、堿或混合酸溶解樣品。熔融法-試樣與酸性或堿性熔劑混勻于特定坩堝中,在高溫下熔融,然后再用水或酸浸取融塊。有機試樣干式灰化-馬弗爐高溫分解,殘渣酸提取。有機試樣濕式消化-HNO3和H2SO4混合溶劑煮解。分解試樣的注意事項:被測組分定量分解、定量轉移、盡量避免和減少溶劑(熔劑)干擾、有利于進行下一步的測定工作。分析試樣分解分解的目的—濕法分析中,應將待測組分定量轉移至溶7溶解法HCl:還原和絡合性,可分解金屬電位序中氫以前的金屬或合金、碳酸鹽及以堿金屬、堿土金屬為主成分的礦物,可溶解軟錳礦(MnO2)、赤鐵礦(Fe2O3)HNO3:氧化性,除貴金屬、表面易鈍化的Al、Cr、Fe、與HNO3作用生成不溶于酸的金屬Te、W、Sn外,能分解大部分金屬H2SO4:強氧化、脫水能力,可分解有機物、多種合金及礦物;高沸點除去低沸點HCl、HF、HNO3等H3PO4:高溫時形成焦磷酸,強絡合能力,可分解難溶的合金鋼及礦石溶解法HCl:還原和絡合性,可分解金屬電位序中氫以前的金屬或8溶解法HClO4:強酸、強氧化、脫水性,分解能力強,可分解含Cr合金及礦石;熱HClO4遇有機物易發生爆炸,用前應用HNO3氧化有機物和還原劑HF:強絡合能力,與Si形成揮發性SiF4,與H2SO4或HNO3混合使用,在Pt或Teflon器皿中分解硅酸鹽NaOH:分解兩性金屬(Al)或氧化物(As2O3),用塑料或Ag制器皿混合酸:王水(HCl+HNO3)分解貴金屬、合金及硫化物礦石;HNO3+HClO4分解有機物等溶解法HClO4:強酸、強氧化、脫水性,分解能力強,可分解含9熔融法(復分解反應)酸性熔劑:K2S2O7、KHSO4分解難溶的金屬氧化物,石英或鉑坩堝中熔融,V2O5分解含N、S、X的有機物堿性熔劑:Na2CO3、NaOH、Na2O2、KOH、Na2B4O7、K2CO3、LiBO2等分解硅酸鹽、酸性爐渣半熔法(燒結法)低溫度,熔劑用量少,時間短,坩堝浸蝕小熔融法(復分解反應)酸性熔劑:K2S2O7、KHSO4分解難10灰化及消化干式灰化法:氧瓶燃燒法用于有機物中X、S、P、B的測定及部分金屬Hg、Zn、Mg、Co、Ni的測定定溫灰化法是將試樣置于敞口皿或坩堝中,一定溫度下,加熱分解,殘渣溶解測定樣品中的無機元素,如Te、Cr、Fe、Mo、Sr、Zn、As、Se、Hg等濕式消化法:在克氏燒瓶中加熱,樣品中有機物氧化成CO2和H2O,金屬轉變為硝酸或硫酸鹽,非金屬轉變為相應的陰離子,可用于測定有機物中的金屬、S、X等灰化及消化干式灰化法:11測定方法選擇原則應考慮:測定的具體要求被測組分的含量范圍被測組分的性質共存組分的性質測定方法選擇原則應考慮:12§1-1-3定量分析結果的表示一、待測組分的化學表示形式1、以待測組分實際存在形式的含量表示:NH3、NO3-2、以氧化物或元素形式的含量表示:CaO、SO3、Fe3、以需要的組分的含量表示:水分(%)、灰分(%)、K+§1-1-3定量分析結果的表示一、待測組分的化學表13固體試樣:質量分數或百分含量二、待測組分含量的表示方法液體試樣:物質的量濃度(mol·L-1)、質量摩爾濃度(mol·kg-1)、質量分數、體積分數、摩爾分數、質量濃度(mg·L-1、g·L-1、g·mL-1、ng·mL-1)氣體試樣:體積分數或mg/L等固體試樣:質量分數或百分含量二、待測組分含量的表示方法液體試14
§1-2*分析化學中的誤差一、誤差及產生的原因誤差是客觀存在的,誤差是可以認識和控制的。1、真值(XT):
某一物理量本身具有的客觀存在的真實數值,即為該量的真值。一般說來,真值是未知的,但以下情況的真值是可知的。理論真值:如某化合物的理論組成等。計量學約定真值:如國際計量大會上確定的長度、質量、物質的量單位等。§1-2*分析化學中的誤差一、誤差及產生的15C.相對真值:精度高一個數量級的測定值作為低一級的測量值的真值,這種真值是相對比較而言的。2、誤差(Error)誤差是分析結果(x)與真實值(xT)之間的差值。E=x-xT分析結果大于真實值,誤差為正;分析結果小于真實值,誤差為負。根據誤差的性質和產生的原因,可分為系統誤差和隨機誤差。C.相對真值:精度高一個數量級的測定值作為低一級的16
3.系統誤差systematicerror(可測誤差)是由某種固定的原因所造成的誤差,稱為~。▲特征:恒定性——重復測定重復出現。單向性——誤差的大小、方向、正負一定。
可測性——可以測定與校正。▲產生的原因:由一些經常性的比較固定原因造成的。根據系統誤差的性質和產生的原因,可分為以下幾類(1)方法誤差:由分析方法本身造成的。
3.系統誤差systematicerror(可測誤差17(2)、儀器誤差:儀器本身不夠精確,如砝碼質量、容量器皿刻度、儀表刻度不準確等。(3)、試劑誤差:由試劑不純造成的。(4)、操作誤差:是由分析人員所掌握的分析操作與正確的分析操作有差別所造成的。如,稱樣時未注意試樣吸濕、洗滌沉淀時洗滌過分或不充分。
(5)、主觀誤差:又稱個人誤差。由分析人員本身主觀因素造成的。(2)、儀器誤差:儀器本身不夠精確,如砝碼質量、容量器皿刻度18
4.偶然誤差randomerror
(隨機誤差)▲產生的原因:由一些不確定的偶然因素所引起。▲特征:不恒定,可大可小,時正時負,難以預料和控制。但在同一條件下進行多次(大量)測定,則偶然誤差的分布符合統計規律。y12xx-02>
1(1)大小相等的正負誤差出現的幾率相等;(2)小誤差出現的幾率大,大誤差出現的幾率小,特別大的誤差出現的幾率更小。4.偶然誤差randomerror(隨機誤195.過失誤差mistake
:由工作中的差錯,粗心、不按操作規程辦事等原因造成的。5.過失誤差mistake:由工作中的差錯,粗心、不按操作20思考:下列誤差哪些是系統誤差,哪些是偶然誤差?A.稱量過程中天平零點略有變動;B.分析試劑中含有微量待測組分;C.滴定管讀數時最后一位估計不準;D.重量分析時,沉淀溶解損失;E.天平砝碼銹蝕;F.滴定時指示劑加得太多.思考:下列誤差哪些是系統誤差,哪些是偶然誤差?21對分析結果好壞,用什么來評價呢?
1.準確度誤差:誤差是分析結果(測定值x)與真實值(xT)之間的差值。▲準確度:指測定值與真實值接近的程度。誤差越小,分析結果準確度越高。
二、準確度(accuracy)和精密度(precision)對分析結果好壞,用什么來評價呢?二、準確度(ac22例:某鐵礦石含鐵量真實值為42.35%,甲測定值(n=3)為41.94%,乙測定值(n=3)為42.22%,哪一個準確度高呢?
因此,準確度用誤差來衡量。例:某鐵礦石含鐵量真實值為42.35%,甲測定值(n=3)為23(1)、絕對誤差和相對誤差誤差可分為絕對誤差和相對誤差絕對誤差(Ea):測量值X與真實值XT之差。即Ea=X–XTb.相對誤差(Er);是指誤差Ea在真實值XT所占的百分比。即準確度可用絕對誤差或相對誤差表示,但相對誤差能更方便、真實反映測量的準確度。(1)、絕對誤差和相對誤差準確度可用絕對誤差或相對誤差表示,24例子:某分析結果為36.97%,若真實值為37.06%,計算其相對誤差?絕對誤差和相對誤差都有正值和負值,正值表示分析結果偏高,負值表示分析結果偏低。相對誤差一般保留一至兩位有效數字。Ea=X-XT=36.97%-37.06%=-0.09%例子:某分析結果為36.97%,若真實值為37.06%252、精密度(precision)與偏差(Deviation)精密度的定義:多次測定值之間相符合(相接近)的程度(也就是重復性、再現性)。例如某一組分含量(%)測定結果的一組數據:23.56、23.55、23.54、23.54、23.55、23.56、23.55,數據之間很接近,精密度高。另一組數據:25.56、25.50、25.48、25.62、25.58、25.68、25.45,數據之間相差較大,精密度低。精密度的大小用偏差表示。偏差越小,測定結果的精密度越高,偏差越大,測定結果的精密度越低。2、精密度(precision)與偏差(Deviation26常用偏差類型1、絕對偏差(單次測量)2、絕對平均偏差(算術平均偏差,即多次測量)3、相對平均偏差4、標準偏差常用偏差1、絕對偏差2、絕對平均偏差(算術平均偏差,即27例如,一組重復測定值為15.67,15.69,16.03,15.89。求15.67這次測量值的絕對偏差和相對偏差,這組測量值的平均偏差、相對平均偏差。解:例如,一組重復測定值為15.67,15.69,16.0328第一章定量分析化學概論§11概論課件294.準確度與精密度的關系a:分析結果的精密度取決于偶然誤差的大小b:分析結果的準確度既與系統誤差有關,也與偶然誤差有關。4.準確度與精密度的關系30準確度和精密度二者關系:概念不同,精密度是保證準確度的先決條件,但精密度高并不一定準確度高,只有精密度高、準確度高的測定數據才是可信的,即應以兩方面來衡量測定結果的好壞。準確度和精密度二者關系:概念不同,精密度是保證準確度的先決條31準確度和精密度關系如甲、乙、丙、丁四人同時測定一樣品,結果見下圖:二者均好精密度好精密度差二者都差甲乙丙丁24.05%24.15%24.25%24.35%24.45%真值準確度和精密度關系如甲、乙、丙、丁四人同時測定一樣品,結果見32準確度和精密度總結:在分析化學中準確度用相對誤差來表示;精密度(少量數據)用相對偏差來表示;大量數據用相對標準偏差來表示。準確度和精密度總結:33例、有一標樣含有SiO2(%)標準值為61.32,讓甲、乙兩位化驗員測此標樣,得到如下結果:甲(%)61.5161.5261.50乙(%)61.3661.3061.33試通過計算比較兩位化驗員的分析結果哪個可靠?從準確度與精密度入手例、有一標樣含有SiO2(%)標準值為61.32,讓甲、乙兩34解:乙的數據準確度和精密度都比甲小甲(%)61.5161.5261.50乙(%)61.3661.3061.33解:乙的數據準確度和精密度都比甲小甲(%)61.5161.535四.提高分析結果準確度的方法1.選擇合適的分析方法2.減少測量誤差3.消除測定過程中的系統誤差進行空白試驗——消除試劑誤差進行對照試驗——消除方法誤差進行儀器校正——消除儀器誤差4.增加平行試驗次數,減少偶然誤差四.提高分析結果準確度的方法36極差(Range)極差(R)也稱全距或范圍誤差極差(Range)極差(R)37公差(tolerance)公差是各生產部門對于分析結果允許誤差的一種表示方法,如果超差,必須重做。公差據實際情況對分析結果準確度的要求、試樣組成及待測組分含量、各主管部門對每一項具體的分析項目規定而定,如工業分析中,待測組分的質量分數/%8040201051.00.10.01公差(相對誤差)/%0.40.61.01.21.65.02050公差(tolerance)公差是各生產部門對于分析結果允38公差的作用:日常分析中可衡量同一樣品多次測定的平行性;互檢分析中可衡量互檢的樣品是否合格;外檢分析中可衡量分析結果是否合格。公差的作用:日常分析中可衡量同一樣品多次測定的平行性;互檢分39
1-3*
有效數字及其運算規則一.什么是有效數字有效數字是指實際測量到的數字。比如:一般學生用的尺子(單位為cm)可讀到小數點后2位,如12.36cm,前三位12.3為可準確讀數,0.06為估讀(可疑)數字。所以用此尺子讀的數據有效數字可讀至小數點后兩位。又如50ml的滴定管也可讀至小數點后兩位,如,26.40ml、28.78ml、8.52ml。1-3*有效數字及其運算規則40有效數字:所有的確定數字再加一位可疑數字。例如,在分析天平上稱量物體的質量為:10.7463可疑數字有效數字:所有的確定數字再加一位可疑數字。10.7463可疑41二.有效數字的位數如何確定有效數字的位數:應根據分析方法和分析儀器的準確度來確定。比如,稱某物質的質量,用分析天平和一般托盤天平,其有效數字是不同的。分析天平為:12.3568g托盤天平為:12.36g二.有效數字的位數如何確定有效數字的位數:應根據分析方法和分42①、記錄測量所得數據時只允許保留一位可疑字。②、“0”的意義:按下表總結0的意義。有效數字的位數確定:物質稱量瓶Na2CO3H2C2O4稱量紙質量(g)10.14302.10450.21040.0120有效數字位數6543①、記錄測量所得數據時只允許保留一位可疑字。有效數字的位數確431200有幾位有效數字?一般看成4位有效數字,但也可能是2位、3位,對于這樣情況,應根據實際的有效數字位數,寫成科學記數法。寫成1.2×103、1.20×103、1.200×103。1200有幾位有效數字?44
③變換單位時,有效數字的位數不變。如:10.00ml
0.01000L(1.000×10-2)10.5L
1.05×104ml③變換單位時,有效數字的位數不變。10.00ml0.045④、在所有計算式中,常數如π、e的數值以及常遇到的倍數、分數關系等非測量所得,它們的有效數字不受限制。例如:水的相對分子量=2×1.008+16.00=18.02⑤、pH、pM、pK等對數值,其有效數字的位數僅取決于小數部分(尾數)數字的位數,④、在所有計算式中,常數如π、e的數值以及常遇到的倍數、分46整數部分只說明該數的方次。例如:pH=12.68(有效數字是兩位而不是4位)其氫離子濃度為[H+]=2.1×10-13還是[H+]=2.089×10-13呢?整數部分只說明該數的方次。47思考題:下列數據各包括幾位有效數字?A)1.052B)0.0234C)0.00330D)10.030E)8.7×106
F)pKa=4.74G)1.02×10-3
H)40.02%I)1000思考題:下列數據各包括幾位有效數字?48①、修約規則:四舍六入五留雙三、有效數字的運算法則:尾數≦4棄去≧6進位=5其后為“0”其后為非“0”,進位。尾數前是偶數,棄去尾數前是奇數,進位例如:修約為三位有效數字45.556≈45.6,2.1250≈2.12,4.0150≈4.02修約成三位有效數據如:4.524→4.52如:4.526→4.53①、修約規則:四舍六入五留雙三、有效數字的運算法則:尾數≦449②、運算規則(先計算,后修約):A、加減法運算:保留有效數字的位數以小數點后位數最少的為準,即以絕對誤差最大的為準。如:0.0121+25.64+1.05782=?0.01+25.64+1.06=26.71或者根據計算器相加得0.0121+25.64+1.05782=26.70992最后修約為26.71②、運算規則(先計算,后修約):50B、乘除法運算:保留有效數字的位數以有效數字最少的為準,即以相對誤差最大的為準。如:計算:0.0121×25.64×1.05782=?有效數字最少為三位0.0121×25.6×1.06=0.328或者根據計算器相乘得0.0121×25.64×1.05782=0.3281823最后修約為0.328B、乘除法運算:保留有效數字的位數以有效數字最少的為準,即以51總結:有效數字的運算規則◆有效數字的取舍采取“四舍六入五留雙”的原則;◆加減法:結果有效數字的保留,取決于絕對誤差最大(小數點后位數最少)的數;◆乘除法:結果有效數字的保留,取決于相對誤差最大(有效數字最少)的數;◆計算過程中可暫時多保留一位有效數字;總結:有效數字的運算規則52◆分析結果有效數字保留;對高含量組分(≥10%)的測定,計算結果一般保留4位有效數字對中含量組分(1%~10%)的測定,計算結果一般保留3位有效數字對微量含量組分(<1%)的測定,計算結果一般保留2位有效數字◆平衡濃度的計算一般保留二位有效數字;◆相對誤差的計算一般保留一至二位有效數字。◆分析結果有效數字保留;53四。正確運用和記錄有效數字思考題:甲、乙兩人同時分析一礦物中的含硫量,每次取樣3.5克,分析報告分別為:甲:0.042%,0.041%乙:0.04199%,0.04201%問哪一份報告是合理的?為什么?分析結果小于1%,保留兩位有效數據四。正確運用和記錄有效數字54第一章定量分析化學概論§11概論課件55
§1-4*滴定分析概論
一.滴定分析的過程與特點▲以測量相互反應物質溶液體積為基礎的定量分析方法,稱為滴定分析或容量分析。▲滴定分析定量測定的依據:tT+aA=P1、滴定分析的基本過程為:
將已知準確濃度的試劑溶液(滴定劑或標準溶液)
↓滴加
待測溶液中
↓加入指示劑
↓完全反應
然后根據滴定反應的化學計量關系、標準溶液的濃度和體積用量,計算出被測組分的含量,這種定量分析的方法稱為滴定分析法。§1-4*滴定分析概論一.滴定分析的過程與特點562、幾個術語標準溶液:已知準確濃度的溶液叫~。(又叫滴定劑)化學計量點sp:滴入的標準溶液的量,正好符合化學反應方程式所表示的化學計量關系時,稱反應到達~。滴定終點ep:滴定進行至指示劑的顏色發生突變時而終止,(或用儀器進行檢測),此時稱為~。終點誤差(滴定誤差)E:滴定終點與化學計量點不一致而引起測量結果的誤差稱~。2、幾個術語57▲特點:方法簡便、快速、準確度高,特別適用于常量分析(Er≤0.1%)。二.對滴定反應的要求
滴定反應:tT+aA=P1.反應定量完成;即反應按反應方程式進行,無副反應發生,且反應完全(≥99.9%)。2.反應速度快,或可采取適當的措施提高其反應速度。3.能用比較簡便的方法確定滴定終點。滿足上述條件的,可采用直接滴定法測定,否則須采用間接滴定法測定。▲特點:方法簡便、快速、準確度高,特別適用于常量分析(Er58幾種滴定方式1、直接滴定法定義:用標準溶液直接滴定被測試樣溶液,稱之為~。適用情況:符合上反應要求。幾種滴定方式592、返滴定法(剩余滴定法)定義:先準確加入適當過量的標準溶液,待其與被測物質反應完全后,再用另一滴定劑滴定剩余的標準溶液,從而計算被測物質的量,稱~。適用情況:不符合反應要求(2、3)時用。(即反應速度較慢或固體試樣、或沒有合適的指示劑時用此)例如:用鹽酸滴定固體碳酸鈣。反應速度慢2、返滴定法(剩余滴定法)603、置換滴定法適用情況:不符合反應要求(1)時用。先加入適當過量的試劑與被測物質起反應,使其被定量地置換出另一種可滴定的物質,再用標準溶液滴定此物質,這種方法稱~。(即反應不按一定化學反應進行、定義:或伴有副反應、或反應不完全)3、置換滴定法先加入適當過量的試劑與被測物質起反應,使其被定614NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O例:銨鹽中氮含量的測定。NH4+與NaOH反應不完全。NH4+是弱酸,用直接NaOH滴定NH4+誤差較大。那么就要用置換滴定法。如果在銨鹽中加入甲醛,生成等物質量的酸(中強酸),然后用NaOH標準溶液滴定。4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++624、間接滴定法適用情況:被測物與標準溶液不反應的物質.tT+aA?P定義:通過另外的反應間接測定的方法。例:用高錳酸鉀測定鈣Ca2+與KMnO4不反應。如果進行如下處理:
加入NaC2O2:C2O22-+Ca2+=CaC2O2↓用H2SO4溶解:2H++CaC2O2=Ca2++H2C2O2用KMnO4滴定:5C2O22-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O這樣:1Ca2+~1CaC2O2~1H2C2O2~2/5MnO4-即:1Ca2+~2/5MnO4-4、間接滴定法63四、標準溶液的配制和濃度的標定(一)、直接配制法1、定義:在分析天平上準確稱取一定質量的某物質,溶解于適量水后定量轉入容量瓶中,然后稀釋、定容并搖勻。根據容質的質量和容量瓶的體積,即可計算該溶液的濃度。如配制0.01mol/L的碳酸鈉標準溶液1000ml,碳酸鈉的M=105.992、使用范圍:基準物質四、標準溶液的配制和濃度的標定643、基準物質的條件:(1)該物質的實際組成應與化學式完全相符。(2)試劑的純度要高。99.9%以上(3)試劑相當穩定。(4)試劑的摩爾質量較大,可減小稱量誤差。4、說明:使用基準物質時,需要預先干燥。3、基準物質的條件:65(二)、間接配制法(標定法)
1、使用范圍:試劑不符合基準物質的條件2、定義:先配成近似濃度的溶液,然后利用該物質與某基準物質或另一種標準溶液之間的反應來確定其準確濃度,這就是間接配制法。這一操作過程稱標定。如:NaOH易吸收水分和二氧化碳濃HCl易揮發KMnO4易分解P318表13、標定方法用基準物質標定用另一標準溶液標定(濃度的比較)準確度較高(二)、間接配制法(標定法)P318表13、標定663、標定時應注意的事項(1)標定時應平行測定3~4次,至少2~3次,并要求測定結果的相對偏差不大于0.2%。(2)為了減小測量誤差,稱取基準物質的量不應太少;滴定時消耗標準溶液的體積也不應太少。(3)配制和標定溶液時使用的量器,如滴定管、容量瓶和移液管等,在必要時應校正其體積,并考慮溫度的影響。(4)標定后的標準溶液應妥善保存。3、標定時應注意的事項67思考題:以下試劑能作為基準物質的是:A.優級純的NaOH;B.光譜純的Co2O3
C.1000C干燥過的CaOD.99.9%的純鋅標定酸的基準物質通常為__________、__________;標定堿的基準物質通常為___________、_________。思考題:68五*.標準溶液濃度的表示方法1.物質的量濃度
摩爾質量MB隨著基本單元的不同而不同,基本單元可以是原子、離子、分子或其它粒子的特定組合。例如:對H2SO4而言:當基本單元選:1moLH2SO4時,M(H2SO4)=98.00當基本單元選:1/2moLH2SO4時,M(1/2H2SO4)=49.00當基本單元選:2moLH2SO4時,M(2H2SO4)=196.00由于摩爾質量MB隨著基本單元的不同而不同所以:物質的量濃度CB的數值取決于基本單元的選擇。五*.標準溶液濃度的表示方法摩爾質量MB隨著基本單元的不同而69例如:C(1/5KMnO4)=0.1000,求C(KMnO4)=?C(1/5KMnO4)=0.1000=5C(KMnO4)C(KMnO4)=0.1000/5=0.02000如H2SO4溶液:C(H2SO4)=0.1那么C(1/2H2SO4)=0.2C(2H2SO4)=0.05例如:C(1/5KMnO4)=0.1000,求C(KMnO70對于化學反應中的基本單元的選擇一般有以下規律:
氧化反應:以電子得失數n的1/n為基本單元。例如:5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O反應中KMnO4的Mn得5個電子,所以KMnO4的基本單元為1/5KMnO4C2O42-的基本單元為1/2C2O42-重鉻酸鉀選1/6K2CrO7為基本單元硫代硫酸鈉選Na2S2O3為基本單元溴酸鉀選1/6KBrO3為基本單元對于化學反應中的基本單元的選擇一般有以下規律:71對于酸堿反應:以質子轉移數n的1/n為基本單元。例如:NaOH標定H2C2O4?2H2O,H2C2O4?2H2O需消耗2個質子,所以草酸的基本單元為1/2H2C2O4?2H2O對于酸堿反應:以質子轉移數n的1/n為基本單元。例如:722.滴定度T
指每亳升標準溶液相當于被測物質的質量(g·ml-1),用TM1/M2表示如:若每毫升K2Cr2O7溶液恰好能與0.005000gFe3+反應,則可表示為
有的教材也表示為
2.滴定度T有的教材也表示為73第一章定量分析化學概論§11概論課件74第一章定量分析化學概論§11概論課件75六、滴定分析中的計算一、滴定分析計算的依據和常用公式
tT+bB===cC+dD標準溶液被滴定物質(滴定劑)(被測組分)依據:nT:nB==t:b六、滴定分析中的計算76二、滴定分析的有關計算(一)被測物質的質量和質量分數的計算已知稱取試樣ms克(其中含有被測物質mB)
,用標準溶液T(CT)滴定,消耗VT升,則被測物質B的質量為:二、滴定分析的有關計算77例1、稱取鐵礦石0.3143克,溶于酸,并還原為Fe2+,用0.02000mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定,消耗21.30ml,求試樣中Fe2O3的百分含量?例1、稱取鐵礦石0.3143克,溶于酸,并還原為Fe2+,用78例2、用KMnO4法測定石灰石中CaO的含量,若試樣中CaO的含量約為40%,為使滴定時消耗0.020mol·L-1KMnO4約30ml,問應稱取試樣多少克?解:MCaO=56.08g·mol-1有關反應為:Ca2++C2O42-=CaC2O4
CaC2O4+2H+=Ca2++H2C2O45H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2+8H2O例2、用KMnO4法測定石灰石中CaO的含量,若試樣中CaO79第一章定量分析化學概論§11概論課件80如果反應的計量關系(b/t)是未知,即反應化學方程式沒有寫出:如何求?根據等物質的量規則計算(即反應物質的基本單元相等規則)如教材24頁例5: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0.01500mol·L-1K2Cr2O7標準溶液滴定至化學計量點時,用去標準溶液33.45ml。求試樣中Fe和Fe2O3的質量分數各為多少?如果反應的計量關系(b/t)是未知,即反應化學方程式沒有寫出81Fe和K2Cr2O7:反應式未知
反應物質的基本單元相等規則K2Cr2O7的基本單元為:1/6K2Cr2O7Fe的基本單元為:Fe那么:
Fe和K2Cr2O7:反應式未知82
第一章定量分析化學概論
§1-1概論第一章定量分析化學概論83§1-1-1定量分析過程分析試樣均勻、必須具有代表性、符合實際。一定溫度下于烘箱內干燥試樣,除去水分。用溶解、熔融、消解、灰化法制備試液。分離或掩蔽干擾組分,富集待測組分。選用適當的分析方法確定待測組分含量。(常量組分用化學法,微量組分用儀器法)處理實驗數據,計算與評價實驗結果。取樣與制樣試樣的干燥試樣的分解分離與富集測定數據處理§1-1-1定量分析過程分析試樣均勻、必須具有代表性、符合實84§1-1-2分析試樣的制備及分解以礦石為例礦山取樣點采集量
mQ
≥kd2破碎過篩混勻縮分分析試樣經驗公式中:mQ------試樣的最小量,單位是kg
d-------試樣最大顆粒的直徑,單位是mm
k------縮分常數,通常在0.05~1kg·mm-2之間§1-1-2分析試樣的制備及分解以礦石為例礦山取樣點采85破碎、過篩、縮分破碎分為粗碎、中碎、細碎及研磨。過篩時應使試樣全部通過篩孔。據過篩號確定最大顆粒粒徑,標準篩號(網目mesh)是指一英寸長度的篩網上的篩孔數。100號篩,即100目的篩是指一英寸長度篩網上有100個篩孔,孔徑為0.149mm。140目—0.105mm,200目—0.074mm。見P5表1-1破碎、過篩、縮分破碎分為粗碎、中碎、細碎及研磨。86縮分一般采取四分法,按經驗式確定縮分的次數。礦山取樣點采集量
mQ
≥kd2破碎過篩混勻縮分分析試樣縮分一般采取四分法,按經驗式確定縮分的次數。礦山取樣點87Example例1:有試樣20kg,粗碎后最大粒度為6mm左右,設k為0.2kg·mm-2,應保留的試樣量至少是多少千克?若再破碎至粒度不大于2mm,則應繼續縮分幾次?解:所以,由原樣縮分一次,20kg 10kg①繼續縮分3次,10kg
5kg2.5kg1.25kg0.625kg1234×Example例1:有試樣20kg,粗碎后最大粒度為6mm左88分析試樣分解分解的目的—濕法分析中,應將待測組分定量轉移至溶液中。溶解法-用溶劑,如水、酸、堿或混合酸溶解樣品。熔融法-試樣與酸性或堿性熔劑混勻于特定坩堝中,在高溫下熔融,然后再用水或酸浸取融塊。有機試樣干式灰化-馬弗爐高溫分解,殘渣酸提取。有機試樣濕式消化-HNO3和H2SO4混合溶劑煮解。分解試樣的注意事項:被測組分定量分解、定量轉移、盡量避免和減少溶劑(熔劑)干擾、有利于進行下一步的測定工作。分析試樣分解分解的目的—濕法分析中,應將待測組分定量轉移至溶89溶解法HCl:還原和絡合性,可分解金屬電位序中氫以前的金屬或合金、碳酸鹽及以堿金屬、堿土金屬為主成分的礦物,可溶解軟錳礦(MnO2)、赤鐵礦(Fe2O3)HNO3:氧化性,除貴金屬、表面易鈍化的Al、Cr、Fe、與HNO3作用生成不溶于酸的金屬Te、W、Sn外,能分解大部分金屬H2SO4:強氧化、脫水能力,可分解有機物、多種合金及礦物;高沸點除去低沸點HCl、HF、HNO3等H3PO4:高溫時形成焦磷酸,強絡合能力,可分解難溶的合金鋼及礦石溶解法HCl:還原和絡合性,可分解金屬電位序中氫以前的金屬或90溶解法HClO4:強酸、強氧化、脫水性,分解能力強,可分解含Cr合金及礦石;熱HClO4遇有機物易發生爆炸,用前應用HNO3氧化有機物和還原劑HF:強絡合能力,與Si形成揮發性SiF4,與H2SO4或HNO3混合使用,在Pt或Teflon器皿中分解硅酸鹽NaOH:分解兩性金屬(Al)或氧化物(As2O3),用塑料或Ag制器皿混合酸:王水(HCl+HNO3)分解貴金屬、合金及硫化物礦石;HNO3+HClO4分解有機物等溶解法HClO4:強酸、強氧化、脫水性,分解能力強,可分解含91熔融法(復分解反應)酸性熔劑:K2S2O7、KHSO4分解難溶的金屬氧化物,石英或鉑坩堝中熔融,V2O5分解含N、S、X的有機物堿性熔劑:Na2CO3、NaOH、Na2O2、KOH、Na2B4O7、K2CO3、LiBO2等分解硅酸鹽、酸性爐渣半熔法(燒結法)低溫度,熔劑用量少,時間短,坩堝浸蝕小熔融法(復分解反應)酸性熔劑:K2S2O7、KHSO4分解難92灰化及消化干式灰化法:氧瓶燃燒法用于有機物中X、S、P、B的測定及部分金屬Hg、Zn、Mg、Co、Ni的測定定溫灰化法是將試樣置于敞口皿或坩堝中,一定溫度下,加熱分解,殘渣溶解測定樣品中的無機元素,如Te、Cr、Fe、Mo、Sr、Zn、As、Se、Hg等濕式消化法:在克氏燒瓶中加熱,樣品中有機物氧化成CO2和H2O,金屬轉變為硝酸或硫酸鹽,非金屬轉變為相應的陰離子,可用于測定有機物中的金屬、S、X等灰化及消化干式灰化法:93測定方法選擇原則應考慮:測定的具體要求被測組分的含量范圍被測組分的性質共存組分的性質測定方法選擇原則應考慮:94§1-1-3定量分析結果的表示一、待測組分的化學表示形式1、以待測組分實際存在形式的含量表示:NH3、NO3-2、以氧化物或元素形式的含量表示:CaO、SO3、Fe3、以需要的組分的含量表示:水分(%)、灰分(%)、K+§1-1-3定量分析結果的表示一、待測組分的化學表95固體試樣:質量分數或百分含量二、待測組分含量的表示方法液體試樣:物質的量濃度(mol·L-1)、質量摩爾濃度(mol·kg-1)、質量分數、體積分數、摩爾分數、質量濃度(mg·L-1、g·L-1、g·mL-1、ng·mL-1)氣體試樣:體積分數或mg/L等固體試樣:質量分數或百分含量二、待測組分含量的表示方法液體試96
§1-2*分析化學中的誤差一、誤差及產生的原因誤差是客觀存在的,誤差是可以認識和控制的。1、真值(XT):
某一物理量本身具有的客觀存在的真實數值,即為該量的真值。一般說來,真值是未知的,但以下情況的真值是可知的。理論真值:如某化合物的理論組成等。計量學約定真值:如國際計量大會上確定的長度、質量、物質的量單位等。§1-2*分析化學中的誤差一、誤差及產生的97C.相對真值:精度高一個數量級的測定值作為低一級的測量值的真值,這種真值是相對比較而言的。2、誤差(Error)誤差是分析結果(x)與真實值(xT)之間的差值。E=x-xT分析結果大于真實值,誤差為正;分析結果小于真實值,誤差為負。根據誤差的性質和產生的原因,可分為系統誤差和隨機誤差。C.相對真值:精度高一個數量級的測定值作為低一級的98
3.系統誤差systematicerror(可測誤差)是由某種固定的原因所造成的誤差,稱為~。▲特征:恒定性——重復測定重復出現。單向性——誤差的大小、方向、正負一定。
可測性——可以測定與校正。▲產生的原因:由一些經常性的比較固定原因造成的。根據系統誤差的性質和產生的原因,可分為以下幾類(1)方法誤差:由分析方法本身造成的。
3.系統誤差systematicerror(可測誤差99(2)、儀器誤差:儀器本身不夠精確,如砝碼質量、容量器皿刻度、儀表刻度不準確等。(3)、試劑誤差:由試劑不純造成的。(4)、操作誤差:是由分析人員所掌握的分析操作與正確的分析操作有差別所造成的。如,稱樣時未注意試樣吸濕、洗滌沉淀時洗滌過分或不充分。
(5)、主觀誤差:又稱個人誤差。由分析人員本身主觀因素造成的。(2)、儀器誤差:儀器本身不夠精確,如砝碼質量、容量器皿刻度100
4.偶然誤差randomerror
(隨機誤差)▲產生的原因:由一些不確定的偶然因素所引起。▲特征:不恒定,可大可小,時正時負,難以預料和控制。但在同一條件下進行多次(大量)測定,則偶然誤差的分布符合統計規律。y12xx-02>
1(1)大小相等的正負誤差出現的幾率相等;(2)小誤差出現的幾率大,大誤差出現的幾率小,特別大的誤差出現的幾率更小。4.偶然誤差randomerror(隨機誤1015.過失誤差mistake
:由工作中的差錯,粗心、不按操作規程辦事等原因造成的。5.過失誤差mistake:由工作中的差錯,粗心、不按操作102思考:下列誤差哪些是系統誤差,哪些是偶然誤差?A.稱量過程中天平零點略有變動;B.分析試劑中含有微量待測組分;C.滴定管讀數時最后一位估計不準;D.重量分析時,沉淀溶解損失;E.天平砝碼銹蝕;F.滴定時指示劑加得太多.思考:下列誤差哪些是系統誤差,哪些是偶然誤差?103對分析結果好壞,用什么來評價呢?
1.準確度誤差:誤差是分析結果(測定值x)與真實值(xT)之間的差值。▲準確度:指測定值與真實值接近的程度。誤差越小,分析結果準確度越高。
二、準確度(accuracy)和精密度(precision)對分析結果好壞,用什么來評價呢?二、準確度(ac104例:某鐵礦石含鐵量真實值為42.35%,甲測定值(n=3)為41.94%,乙測定值(n=3)為42.22%,哪一個準確度高呢?
因此,準確度用誤差來衡量。例:某鐵礦石含鐵量真實值為42.35%,甲測定值(n=3)為105(1)、絕對誤差和相對誤差誤差可分為絕對誤差和相對誤差絕對誤差(Ea):測量值X與真實值XT之差。即Ea=X–XTb.相對誤差(Er);是指誤差Ea在真實值XT所占的百分比。即準確度可用絕對誤差或相對誤差表示,但相對誤差能更方便、真實反映測量的準確度。(1)、絕對誤差和相對誤差準確度可用絕對誤差或相對誤差表示,106例子:某分析結果為36.97%,若真實值為37.06%,計算其相對誤差?絕對誤差和相對誤差都有正值和負值,正值表示分析結果偏高,負值表示分析結果偏低。相對誤差一般保留一至兩位有效數字。Ea=X-XT=36.97%-37.06%=-0.09%例子:某分析結果為36.97%,若真實值為37.06%1072、精密度(precision)與偏差(Deviation)精密度的定義:多次測定值之間相符合(相接近)的程度(也就是重復性、再現性)。例如某一組分含量(%)測定結果的一組數據:23.56、23.55、23.54、23.54、23.55、23.56、23.55,數據之間很接近,精密度高。另一組數據:25.56、25.50、25.48、25.62、25.58、25.68、25.45,數據之間相差較大,精密度低。精密度的大小用偏差表示。偏差越小,測定結果的精密度越高,偏差越大,測定結果的精密度越低。2、精密度(precision)與偏差(Deviation108常用偏差類型1、絕對偏差(單次測量)2、絕對平均偏差(算術平均偏差,即多次測量)3、相對平均偏差4、標準偏差常用偏差1、絕對偏差2、絕對平均偏差(算術平均偏差,即109例如,一組重復測定值為15.67,15.69,16.03,15.89。求15.67這次測量值的絕對偏差和相對偏差,這組測量值的平均偏差、相對平均偏差。解:例如,一組重復測定值為15.67,15.69,16.03110第一章定量分析化學概論§11概論課件1114.準確度與精密度的關系a:分析結果的精密度取決于偶然誤差的大小b:分析結果的準確度既與系統誤差有關,也與偶然誤差有關。4.準確度與精密度的關系112準確度和精密度二者關系:概念不同,精密度是保證準確度的先決條件,但精密度高并不一定準確度高,只有精密度高、準確度高的測定數據才是可信的,即應以兩方面來衡量測定結果的好壞。準確度和精密度二者關系:概念不同,精密度是保證準確度的先決條113準確度和精密度關系如甲、乙、丙、丁四人同時測定一樣品,結果見下圖:二者均好精密度好精密度差二者都差甲乙丙丁24.05%24.15%24.25%24.35%24.45%真值準確度和精密度關系如甲、乙、丙、丁四人同時測定一樣品,結果見114準確度和精密度總結:在分析化學中準確度用相對誤差來表示;精密度(少量數據)用相對偏差來表示;大量數據用相對標準偏差來表示。準確度和精密度總結:115例、有一標樣含有SiO2(%)標準值為61.32,讓甲、乙兩位化驗員測此標樣,得到如下結果:甲(%)61.5161.5261.50乙(%)61.3661.3061.33試通過計算比較兩位化驗員的分析結果哪個可靠?從準確度與精密度入手例、有一標樣含有SiO2(%)標準值為61.32,讓甲、乙兩116解:乙的數據準確度和精密度都比甲小甲(%)61.5161.5261.50乙(%)61.3661.3061.33解:乙的數據準確度和精密度都比甲小甲(%)61.5161.5117四.提高分析結果準確度的方法1.選擇合適的分析方法2.減少測量誤差3.消除測定過程中的系統誤差進行空白試驗——消除試劑誤差進行對照試驗——消除方法誤差進行儀器校正——消除儀器誤差4.增加平行試驗次數,減少偶然誤差四.提高分析結果準確度的方法118極差(Range)極差(R)也稱全距或范圍誤差極差(Range)極差(R)119公差(tolerance)公差是各生產部門對于分析結果允許誤差的一種表示方法,如果超差,必須重做。公差據實際情況對分析結果準確度的要求、試樣組成及待測組分含量、各主管部門對每一項具體的分析項目規定而定,如工業分析中,待測組分的質量分數/%8040201051.00.10.01公差(相對誤差)/%0.40.61.01.21.65.02050公差(tolerance)公差是各生產部門對于分析結果允120公差的作用:日常分析中可衡量同一樣品多次測定的平行性;互檢分析中可衡量互檢的樣品是否合格;外檢分析中可衡量分析結果是否合格。公差的作用:日常分析中可衡量同一樣品多次測定的平行性;互檢分121
1-3*
有效數字及其運算規則一.什么是有效數字有效數字是指實際測量到的數字。比如:一般學生用的尺子(單位為cm)可讀到小數點后2位,如12.36cm,前三位12.3為可準確讀數,0.06為估讀(可疑)數字。所以用此尺子讀的數據有效數字可讀至小數點后兩位。又如50ml的滴定管也可讀至小數點后兩位,如,26.40ml、28.78ml、8.52ml。1-3*有效數字及其運算規則122有效數字:所有的確定數字再加一位可疑數字。例如,在分析天平上稱量物體的質量為:10.7463可疑數字有效數字:所有的確定數字再加一位可疑數字。10.7463可疑123二.有效數字的位數如何確定有效數字的位數:應根據分析方法和分析儀器的準確度來確定。比如,稱某物質的質量,用分析天平和一般托盤天平,其有效數字是不同的。分析天平為:12.3568g托盤天平為:12.36g二.有效數字的位數如何確定有效數字的位數:應根據分析方法和分124①、記錄測量所得數據時只允許保留一位可疑字。②、“0”的意義:按下表總結0的意義。有效數字的位數確定:物質稱量瓶Na2CO3H2C2O4稱量紙質量(g)10.14302.10450.21040.0120有效數字位數6543①、記錄測量所得數據時只允許保留一位可疑字。有效數字的位數確1251200有幾位有效數字?一般看成4位有效數字,但也可能是2位、3位,對于這樣情況,應根據實際的有效數字位數,寫成科學記數法。寫成1.2×103、1.20×103、1.200×103。1200有幾位有效數字?126
③變換單位時,有效數字的位數不變。如:10.00ml
0.01000L(1.000×10-2)10.5L
1.05×104ml③變換單位時,有效數字的位數不變。10.00ml0.0127④、在所有計算式中,常數如π、e的數值以及常遇到的倍數、分數關系等非測量所得,它們的有效數字不受限制。例如:水的相對分子量=2×1.008+16.00=18.02⑤、pH、pM、pK等對數值,其有效數字的位數僅取決于小數部分(尾數)數字的位數,④、在所有計算式中,常數如π、e的數值以及常遇到的倍數、分128整數部分只說明該數的方次。例如:pH=12.68(有效數字是兩位而不是4位)其氫離子濃度為[H+]=2.1×10-13還是[H+]=2.089×10-13呢?整數部分只說明該數的方次。129思考題:下列數據各包括幾位有效數字?A)1.052B)0.0234C)0.00330D)10.030E)8.7×106
F)pKa=4.74G)1.02×10-3
H)40.02%I)1000思考題:下列數據各包括幾位有效數字?130①、修約規則:四舍六入五留雙三、有效數字的運算法則:尾數≦4棄去≧6進位=5其后為“0”其后為非“0”,進位。尾數前是偶數,棄去尾數前是奇數,進位例如:修約為三位有效數字45.556≈45.6,2.1250≈2.12,4.0150≈4.02修約成三位有效數據如:4.524→4.52如:4.526→4.53①、修約規則:四舍六入五留雙三、有效數字的運算法則:尾數≦4131②、運算規則(先計算,后修約):A、加減法運算:保留有效數字的位數以小數點后位數最少的為準,即以絕對誤差最大的為準。如:0.0121+25.64+1.05782=?0.01+25.64+1.06=26.71或者根據計算器相加得0.0121+25.64+1.05782=26.70992最后修約為26.71②、運算規則(先計算,后修約):132B、乘除法運算:保留有效數字的位數以有效數字最少的為準,即以相對誤差最大的為準。如:計算:0.0121×25.64×1.05782=?有效數字最少為三位0.0121×25.6×1.06=0.328或者根據計算器相乘得0.0121×25.64×1.05782=0.3281823最后修約為0.328B、乘除法運算:保留有效數字的位數以有效數字最少的為準,即以133總結:有效數字的運算規則◆有效數字的取舍采取“四舍六入五留雙”的原則;◆加減法:結果有效數字的保留,取決于絕對誤差最大(小數點后位數最少)的數;◆乘除法:結果有效數字的保留,取決于相對誤差最大(有效數字最少)的數;◆計算過程中可暫時多保留一位有效數字;總結:有效數字的運算規則134◆分析結果有效數字保留;對高含量組分(≥10%)的測定,計算結果一般保留4位有效數字對中含量組分(1%~10%)的測定,計算結果一般保留3位有效數字對微量含量組分(<1%)的測定,計算結果一般保留2位有效數字◆平衡濃度的計算一般保留二位有效數字;◆相對誤差的計算一般保留一至二位有效數字。◆分析結果有效數字保留;135四。正確運用和記錄有效數字思考題:甲、乙兩人同時分析一礦物中的含硫量,每次取樣3.5克,分析報告分別為:甲:0.042%,0.041%乙:0.04199%,0.04201%問哪一份報告是合理的?為什么?分析結果小于1%,保留兩位有效數據四。正確運用和記錄有效數字136第一章定量分析化學概論§11概論課件137
§1-4*滴定分析概論
一.滴定分析的過程與特點▲以測量相互反應物質溶液體積為基礎的定量分析方法,稱為滴定分析或容量分析。▲滴定分析定量測定的依據:tT+aA=P1、滴定分析的基本過程為:
將已知準確濃度的試劑溶液(滴定劑或標準溶液)
↓滴加
待測溶液中
↓加入指示劑
↓完全反應
然后根據滴定反應的化學計量關系、標準溶液的濃度和體積用量,計算出被測組分的含量,這種定量分析的方法稱為滴定分析法。§1-4*滴定分析概論一.滴定分析的過程與特點1382、幾個術語標準溶液:已知準確濃度的溶液叫~。(又叫滴定劑)化學計量點sp:滴入的標準溶液的量,正好符合化學反應方程式所表示的化學計量關系時,稱反應到達~。滴定終點ep:滴定進行至指示劑的顏色發生突變時而終止,(或用儀器進行檢測),此時稱為~。終點誤差(滴定誤差)E:滴定終點與化學計量點不一致而引起測量結果的誤差稱~。2、幾個術語139▲特點:方法簡便、快速、準確度高,特別適用于常量分析(Er≤0.1%)。二.對滴定反應的要求
滴定反應:tT+aA=P1.反應定量完成;即反應按反應方程式進行,無副反應發生,且反應完全(≥99.9%)。2.反應速度快,或可采取適當的措施提高其反應速度。3.能用比較簡便的方法確定滴定終點。滿足上述條件的,可采用直接滴定法測定,否則須采用間接滴定法測定。▲特點:方法簡便、快速、準確度高,特別適用于常量分析(Er140幾種滴定方式1、直接滴定法定義:用標準溶液直接滴定被測試樣溶液,稱之為~。適用情況:符合上反應要求。幾種滴定方式1412、返滴定法(剩余滴定法)定義:先準確加入適當過量的標準溶液,待其與被測物質反應完全后,再用另一滴定劑滴定剩余的標準溶液,從而計算被測物質的量,稱~。適用情況:不符合反應要求(2、3)時用。(即反應速度較慢或固體試樣、或沒有合適的指示劑時用此)例如:用鹽酸滴定固體碳酸鈣。反應速度慢2、返滴定法(剩余滴定法)1423、置換滴定法適用情況:不符合反應要求(1)時用。先加入適當過量的試劑與被測物質起反應,使其被定量地置換出另一種可滴定的物質,再用標準溶液滴定此物質,這種方法稱~。(即反應不按一定化學反應進行、定義:或伴有副反應、或反應不完全)3、置換滴定法先加入適當過量的試劑與被測物質起反應,使其被定1434NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++3H++6H2O例:銨鹽中氮含量的測定。NH4+與NaOH反應不完全。NH4+是弱酸,用直接NaOH滴定NH4+誤差較大。那么就要用置換滴定法。如果在銨鹽中加入甲醛,生成等物質量的酸(中強酸),然后用NaOH標準溶液滴定。4NH4++6HCHO=(CH2)6N4H++1444、間接滴定法適用情況:被測物與標準溶液不反應的物質.tT+aA?P定義:通過另外的反應間接測定的方法。例:用高錳酸鉀測定鈣Ca2+與KMnO4不反應。如果進行如下處理:
加入NaC2O2:C2O22-+Ca2+=CaC2O2↓用H2SO4溶解:2H++CaC2O2=Ca2++H2C2O2用KMnO4滴定:5C2O22-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O這樣:1Ca2+~1CaC2O2~1H2C2O2~2/5MnO4-即:1Ca2+~2/5MnO4-4、間接滴定法145四、標準溶液的配制和濃度的標定(一)、直接配制法1、定義:在分析天平上準確稱取一定質量的某物質,溶解于適量水后定量轉入容量瓶中,然后稀釋、定容并搖勻。根據容質的質量和容量瓶的體積,即可計算該溶液的濃度。如配制0.01mol/L的碳酸鈉標準溶液1000ml,碳酸鈉的M=105.992、使用范圍:基準物質四、標準溶液的配制和濃度的標定1463、基準物質的條件:(1)該物質的實際組成應與化學式完全相符。(2)試劑的純度要高。99.9%以上(3)試劑相當穩定。(4)試劑的摩爾質量較大,可減小稱量誤差。4、說明:使用基準物質時,需要預先干燥。3、基準物質的條件:147(二)、間接配制法(標定法)
1、使用范圍:試劑不符合基準物質的條件2、定義:先配成近似濃度的溶液,然后利用該物質與某基準物質或另一種標準溶液之間的反應來確定其準確濃度,這就是間接配制法。這一操作過程稱標定。如:NaOH易吸收水分和二氧化碳濃HCl易揮發KMnO4易分解P318表13、標定方
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