1、1第一章 绪论第一节 分析化学及其任务和作用定义：研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理 论的科学，是化学学科的一个重要分支，是一门实验性、应用性很强的学科第二节 分析方法的分类一、按任务分类定性分析：鉴定物质化学组成（化合物、元素、离子、基团）定量分析：测定各组分相对含量或纯度结构分析：确定物质化学结构（价态、晶态、平面与立体结构）二、按对象分类：无机分析，有机分析三、按测定原理分类（一）化学分析定义：以化学反应为为基础的分析方法，称为化学分析 法.分类： 定性分析重量分析：用称量方法求得生成物 W 重量定量分析滴定分析：从与组分反应的试剂 R 的浓度和体积求得组分 C 的
2、含量反应式：mC+nRCmRnX V W特点：仪器简单，结果准确，灵敏度较低，分析速度较慢，适于常量组分分析（二）仪器分析：以物质的物理或物理化学性质为基础建立起来的分析方法。仪器分析分类：电化学分析 (电导分析、电位分析、库伦分析等） 、光学分析 （紫外分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度核磁共振波谱分析等） 、色谱分析（液相色谱、气相色谱等） 、质谱分析、放射化学分析、流动注射分析、热分析特点：灵敏，快速，准确，易于自动化，仪器复杂昂贵，适于微量、痕量组分分析四、按被测组分含量分类-常量组分分析：1%；微量组分分析：0.01%1%；痕量组分分析；0.1g 10ml 半微量 0.10
3、.01g 101ml 微量 100.1mg 10.01ml 超微量分析 Q 表，则舍去可疑值，否则应保留。该方法计算简单，但有时欠准确。第三章 滴定分析法概论 - 章节小结一、主要内容1基本概念化学计量点 ：滴定剂的量与被测物质的量正好符合化学反应式所表示的计量关系的一点。滴定终点 ： 滴定终止（指示剂改变颜色）的一点。滴定误差 ： 滴定终点与化学计量点不完全一致所造成的相对误差。主要误差，减小滴定误差选择合适的指示剂标准溶液 ： 浓度准确已知的试剂溶液。常用作滴定剂。 基准物质： 可用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质具备的条件：1.组成与化学式相符;2.具有较大的摩尔质量;3.纯度高
4、;4.性质稳定常用的基准物质有、KHC 8H4O4 （碱） 、Na 2B4O710H2O（ 硼砂 酸） , CaCO3（EDTA） K2Cr2O7 （还原剂） H2C2O42H2 O（碱和高锰酸钾） O、Zn（EDTA） 等 标定：用基准物或另一种已知浓度的标准溶液来滴定；minaxX-相 邻离 群 5标准溶液的配制：直接法（准确称取基准物，溶解后准确稀释成一定的体积。 ）和间接法（1.先配置近似浓度溶液 2. 用基准物或另一种已知浓度的标准溶液标定，3. 计算） ，滴定度：有两种：（T A：以每毫升标准溶液中所含溶质的质量表示，例如 0.003646g/ml,表示每毫升 HCL 溶液中含 H
5、CL 的质量为 0.003646g。 ：表示每毫升标准溶液相当于被测物质的质量，例如： NaOHHCL =0.003646g/ml,表示每毫升 NaOH 标准溶液恰好可以和 0.003646HCL 反应。标准溶液的表示方法：1.物质的量浓度（） ；质量浓度（w=m/V） ；3.质量百分数和体积百分数）.滴定分析的特点和滴定分析对反应的要求(特点: 1.准确度高；2.仪器简单，操作简单，成本低；3.速度慢；4.灵敏度低；5.只适用于常量组分分析； 要求: 1.无副反应；2.需定量完成（） ；反应要迅速；有确定终点的方法)常用的滴定方法1.直接滴定法；用标准溶液直接滴定被测物质。 2.间接滴定法；
6、 当反应较慢或被测物是固体时，可先加入过量的标准溶液，待反应完成后，再用另一种标准溶液滴定剩余的第一种标准溶液。3.置换滴定法；先用适当试剂与待测组分反应，使其定量地置换成另一种物质，再用标准溶液滴定这种物质4.返滴定法:不能与滴定剂直接反应的物质，有时可以通过另外的化学反应，以滴定法间接进行测定2基本理论（1）酸碱反应实质是质子的转移，以酸给出 1 摩尔的质子和碱接受 1 摩尔的质子的粒子或粒子的特地的组合作为基本单元（2）氧化还原以氧化剂得到 1 摩尔电子和还原剂失去 1 摩尔电子的粒子或粒子的特定组合作为基本单元（3）沉淀反应带单位电荷的粒子和粒子的特定组合作为基本单元（4）配位反应把一
7、份子 EDTA 进行配位的粒子作为基本单元3基本计算（1）滴定分析的化学计量关系：tT + bB = cC + dD，nT/nB=t/b（2）物质的量的浓度C B=nB/V（3）标准溶液的标定：（两种溶液）（B 为固体基准物质）（4）被测物质质量：（5）有关滴定度计算（C B=nB/V; nB=mB /MB; mB= CB. MB. VB ; TA/B=b/a(CA.MB); mB= TA/BVA ; TT=mT/VT ; TA/B=mB/VT) 6二、重点和难点（一）滴定分析本章介绍了各种滴定分析过程和概念、滴定曲线和指示剂的一般性质。在学习滴定分析各论之前，本章能起到提纲挈领的作用；在学习
8、各论之后，它又是各章的总结。有关问题有待在其后各章的学习中加深理解。滴定曲线是以加入的滴定剂体积（或滴定百分数）为横坐标，溶液中组分的浓度或其有关某种参数（如pH、电极电位等）为纵坐标绘制的曲线。滴定曲线一般可以分为三段，其中在化学计量点前后 0.1%（滴定分析允许误差）范围内，溶液浓度或性质参数（如酸碱滴定中的 pH）的突然改变称为滴定突跃，突跃所在的范围称为突跃范围。一般滴定反应的平衡常数越大，即反应越完全，滴定突跃就越大，滴定越准确。虽然大部分滴定（酸碱滴定、沉淀滴定、配位滴定）曲线的纵坐标都是溶液中组分（被测组分或滴定剂）浓度的负对数，但为了把氧化还原滴定（以溶液的电极电位为纵坐标）包
9、括在内，因而选用某种“参数”为纵坐标。还应当指出，本章描述的只是滴定曲线的一种形式，即随着标准溶液的加入，“参数”（如 pH）升高。实际还有与此相反的滴定曲线，如以酸标准溶液滴定碱时，随着酸的加入，溶液的 pH 值降低。（二）滴定分析计算滴定分析计算是本章的重点，本章学习的计算公式，可用于各种滴定分析法。1滴定分析计算的一般步骤正确写出滴定反应及有关反应的反应方程式。找出被滴定组分与滴定剂之间的化学计量关系（摩尔数比）。根据计算关系和有关公式进行正确计算。2滴定分析计算应注意的问题（ 1）找准化学计量关系： 反应物之间的计量关系是滴定分析计算的基础。对于比较简单的一步反应，由反应式即可看出计量
10、关系。对于步骤比较多的滴定分析，如返滴定、置换滴定和间接滴定，则需逐步分析各反应物间的计量关系，然后确定待分析组分与标准溶液间的计量关系。（ 2）各物理量的单位（量纲） ：一般，质量 m 的单位为 g，摩尔质量 M 的单位为 g/mol，n 的单位为mol，体积 V 的单位为 L，但在滴定分析中常以 ml 为单位，因此计算时需将 ml 转换成以 L 为单位，或将g 转换成以 mg 为单位。（3）摩尔数比和物质的量相等两种方法的比较：因为物质的量浓度与物质的基本单元密切相关，因此进行滴定分析计算时要特别注意物质的基本单元。教材采用摩尔数比的计算方法，在此方法中，物质的基本单元就是反应方程式中的分
11、子式，其摩尔质量就是通常的分子量，反应物之间的摩尔数比就是反应式中的系数之比。如果采用物质的量相等（等物质的量）的方法进行计算，即计量点时两反应物的物质的量相等，则需要注意，这时物质的基本单元要根据具体化学反应来决定，一般来说，在酸碱滴定中得失一个质子的单元或氧化还原滴定中得失一个电子的单元为基本单元。第四章 酸碱滴定法 - 章节小结 1基本概念 滴定突跃和突跃范围：在化学计量点前后0.1%，溶液浓度及其相关参数发生的急剧变化为滴定突跃。突跃所在的范围称为突跃范围。指示剂：滴定分析中通过其颜色的变化来指示化学计量点到达的试剂。一般有两种不同颜色的存在型体。指示剂的理论变色点：指示剂具有不同颜色
12、的两种型体浓度相等时，即In=XIn时，溶液呈两型体的中间过渡颜色，这点为理论变色点。指示剂的变色范围：指示剂由一种型体颜色变为另一型体颜色时溶液参数变化的范围。7混合指示剂：两种或两种以上指示剂相混合，或一种指示剂与另一种惰性染料相混合。利用颜色互补原理，使终点颜色变化敏锐。滴定反应常数（K t）：是滴定反应平衡常数。强碱（酸）滴定强酸（碱）：K t1/K w10 14；强碱（酸）滴定弱酸（碱）：K tK a(b) /Kw。K t值越大，该滴定反应越完全，滴定突跃越大。滴定曲线 ： 以滴定过程中溶液 pH 值的变化对滴定体积（或滴定百分数）作图而得的曲线。滴定突跃 ： 化学计量点附近（0.1
13、%）pH 的突变。滴定突跃范围是选择指示剂的重要依据。酸碱指示剂的选择原则：指示剂的变色范围要全部或至少有一部分落在滴定突跃范围内。滴定误差 ： 滴定终点与化学计量点不一致引起的误差，与指示剂的选择有关。酸：能给出质子的物质碱：能接受质子的物质两性物质：既能给出也能接受质子的物质共轭酸碱对：酸(HA)失去质子变为碱(A-), 碱 A-得到质子形成酸(HA), 这种酸与碱的共轭关系称为共轭酸碱对酸碱反应的实质是质子的转移溶剂的质子自递反应：一分子溶剂作为碱接受一分子溶剂作为酸给出的质子，这种发生再溶剂分子见的质子转移反应称为溶剂的质子自递反应酸碱的强度：在水溶液中，酸碱的强度决定于酸将质子给予水
14、分子或碱从水分子中获取质子的能力。可用其平衡常数 Ka 或 Kb 的大小来衡量。Ka 值越大，酸的酸性越强，离解程度越大，给出质子的能力越强；Kb 值越大，碱的碱性越强，离解程度越大，得到质子的能力越强酸碱指示剂的变色原理：酸碱指示剂一般是有机弱酸或有机弱碱，其酸式和其共轭碱式有不同颜色，当溶液 PH 值改变时，指示剂共轭酸碱对发生互相转变，由于结构上的变化从而引起颜色变化。指示剂的变色范围及其影响因素：弱酸性指示剂变色范围：pkhin-1PKhin+1,弱碱性指示剂变色范围:14-PK(in-)-114-PK(in-)+1影响因素：1 指示剂用量 2 溶液温度 3 离子强度 4 溶剂 5 滴
15、定程序影响滴定突跃范围大小的因素 ：溶液浓度，溶剂自身离解常数2基本原理（ 1） 酸碱指示剂的变色原理 ： 指示剂本身是一类有机弱酸（碱） ，当溶液的 pH 改变时，其结构发生变化，引起颜色的变化而指示滴定终点。酸碱指示剂的变色范围： pHpK HIn1；理论变色点：pHpK HIn（ 2） 选择指示剂的原则： 指示剂变色的 pH 范围全部或大部分落在滴定突跃范围内，均可用来指示终点。（3）影响滴定突跃范围的因素：酸（碱）的浓度，c a(b)越大，滴定突跃范围越大。强碱（酸）滴定弱酸（碱） ，还与 Ka(b)的大小有关。K a(b)越大，滴定突跃范围越大。（ 4） 酸碱滴定的可行性 ： 强碱（
16、酸）滴定一元弱酸（碱）：c a(b)Ka(b)10 -8，此酸、碱可被准确滴定。多元酸（碱）：c a1(b1)Ka1(b1)10 -8，c a2(b2)Ka2(b2)10 -8，则两级离解的 H+均可被滴定。若 Ka1(b1)/Ka2(b2)105，则可分步滴定，形成二个突跃。若 Ka1(b1)/Ka2(b2)20OH-、c b20H+，用最简式： lgbacpK4酸碱滴定中 CO2 的影响及消除1、CO2 的来源1）水中溶解 CO2 2）试剂中有 CO32-3）保存 NaOH 标液吸收 4）滴定过程吸收2 ， CO2 对滴定的影响取决于滴定终点的 PH 值 : 酚酞为指示剂时，粉红色半分钟不褪为终点; H2CO3 分解慢, 用甲基橙为指示剂时剧烈摇动3、CO2 影响的消除（1）标定前吸收 CO2标定和测定尽量使用相同指示剂。（2）标定后吸收 CO2酚酞 终点碱性 pH=9.1 HCO3-存在 （有影响）甲基橙 终点酸性 pH=3.4 CO2 存在 （不影响）（3）水中 CO2所用纯净水应事先煮沸，以除去 CO2;（4）配制 NaOH 标液先配制成 (NaOH) = 50% 的浓溶液，放置待 Na2CO3 沉淀后，吸取上层清夜冲稀；（5）标液保存存于带碱石灰干燥管和虹吸管的容器中。久置后应重新标定；第五章 沉淀滴定法
