《分析化学》总复习详解.ppt
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1、7/10/20222013化教分析化学22013化教分析化学27/10/20222013化教分析化学3电化学分析电化学分析酸碱酸碱配位配位沉淀沉淀氧化还原氧化还原滴定分析滴定分析重量分析重量分析光化学分析光化学分析化学化学分析分析仪器仪器分析分析色谱分析色谱分析质谱分析质谱分析热分析热分析基础基础发展发展分析化学分析化学2013化教分析化学37/10/20222013化教分析化学4方法方法试样质量试样质量试液体积试液体积常量分析0.1 g10 ml半微量分析0.01-0.1 g1-10 ml微量分析0.1-10 mg0.01-1 ml超微量分析0.1 mg1%), 微量分析微量分析(0.01-
2、1%), 痕量分析痕量分析( t表表 ,则与已知值有显著差别,则与已知值有显著差别(存在系统误差存在系统误差)。若若 t计算计算 t表表,正常差异(偶然误差引起的)。,正常差异(偶然误差引起的)。六、显著性检验六、显著性检验7/10/2022252013化教分析化学252. F 检验法:检验法:用于检验两组数据是否存在显著差异用于检验两组数据是否存在显著差异22小小大大SSF 若若 F F表表,两组数据精密度存在显著性差异,不是来自,两组数据精密度存在显著性差异,不是来自同一个总体。同一个总体。261. Q 值检验法值检验法 (1) 数据排列数据排列 x1 x2 xn (2) 计算:计算: 若
3、若 Q Qx 舍弃该数据舍弃该数据, (过失误差造成)(过失误差造成) 若若 Q Qx 保留该数据保留该数据, (偶然误差所致)(偶然误差所致)7/10/2022262013化教分析化学26七、可疑测定值的取舍七、可疑测定值的取舍12111nnnnxxxxQQxxxx或27(1)排序:)排序:x1,x2,x3,x4(2)求)求 和标准偏差和标准偏差 s(3)计算)计算G值:值:2. Grubbs检验法检验法 (4) 若若G计算计算 G 表表,弃去可疑值,反之保留。,弃去可疑值,反之保留。 由于由于 Grubbs检验法引入了平均值和标准偏差,检验法引入了平均值和标准偏差,故准确性比故准确性比Q
4、检验法高。检验法高。X7/10/2022272013化教分析化学271nXXXXGGss计算计算或28分析化学中的有效数字分析化学中的有效数字 a. 容量器皿:滴定管容量器皿:滴定管, 移液管移液管, 容量瓶;容量瓶;4位数。位数。 b. 分析天平:取小数点后分析天平:取小数点后4位有效数字。位有效数字。 c. 标准溶液的浓度:标准溶液的浓度:0.1000 mol/L d. pH = 4.34,-lg(4.6 10-5)。 小数点后的数字位数为有效数字位数。小数点后的数字位数为有效数字位数。 e. 分数、倍数、非测量所得数字的位数不确定。分数、倍数、非测量所得数字的位数不确定。 f. 误差与偏
5、差保留误差与偏差保留12位有效数字。位有效数字。 g. 单位改变时,有效数字的位数不改变。单位改变时,有效数字的位数不改变。 h. 化学分析法得到的结果,化学分析法得到的结果,xx.xx%。7/10/2022282013化教分析化学28八、有效数字及其运算规则八、有效数字及其运算规则1、有效数字:、有效数字:是指在测定中所得到的具有是指在测定中所得到的具有实际意义的数字。实际意义的数字。292. 有效数字修约规则有效数字修约规则 7/10/2022292013化教分析化学29 结果的位数取决于结果的位数取决于绝对误差最大绝对误差最大的数据的位数,即的数据的位数,即小数点后位数最少小数点后位数最
6、少的数据。的数据。有效数字的位数取决于有效数字的位数取决于相对误差最大相对误差最大的数据的位数,的数据的位数,即即有效数字位数最少有效数字位数最少的数据。的数据。307/10/2022302013化教分析化学30Chap.5 化学平衡与化学平衡与滴定分析法概论滴定分析法概论317/10/2022312013化教分析化学31一、浓度与活度平衡常数一、浓度与活度平衡常数pCnBmAnBmApCaaaaK 仅随温度变化仅随温度变化nmpacBACK与温度、离子强度有关与温度、离子强度有关mncABaapCKK 两者的关系:327/10/2022322013化教分析化学32二、滴定分析法概论二、滴定分
7、析法概论1. 滴定分析法的特点滴定分析法的特点准确度高,能满足常量分析的要求准确度高,能满足常量分析的要求操作简便快速操作简便快速使用的仪器简单、价廉使用的仪器简单、价廉利用多种反应、方法成熟利用多种反应、方法成熟2. 滴定分析法对滴定反应的要求滴定分析法对滴定反应的要求反应反应定量、完全定量、完全有确定的化学计量关系,有确定的化学计量关系,计量点时,反应完全程度高计量点时,反应完全程度高99.9%反应速率快反应速率快(或者可以通过某些方法加快)(或者可以通过某些方法加快)有有简便可行简便可行的确定的确定终点终点方法方法337/10/2022332013化教分析化学33直接滴定法(反应满足以上
8、三个要求)直接滴定法(反应满足以上三个要求)返滴定法(反应速率慢、滴定物为固体等、指返滴定法(反应速率慢、滴定物为固体等、指示剂)示剂)置换滴定法置换滴定法间接滴定法间接滴定法4. 物质的量浓度与滴定度之间的换算物质的量浓度与滴定度之间的换算3/*10(/)B ABATbmol LaMc 347/10/2022342013化教分析化学34三、标准溶液的配制与标定三、标准溶液的配制与标定直接配制法、间接配制法直接配制法、间接配制法(标定法)(标定法)基准物质:基准物质:能用于直接配制标准溶液的化学试剂能用于直接配制标准溶液的化学试剂试剂组成与化学式完全符合试剂组成与化学式完全符合纯度足够高纯度足
9、够高99.9%(所含杂质组分不影响滴定)(所含杂质组分不影响滴定)稳定(不易吸收空气中水分和稳定(不易吸收空气中水分和CO2,不易氧化还,不易氧化还原,不易分解)原,不易分解) 摩尔质量大(可以减小称量误差)摩尔质量大(可以减小称量误差)357/10/2022352013化教分析化学35367/10/2022362013化教分析化学36一、一、 酸碱反应的平衡常数酸碱反应的平衡常数1. 一元弱酸碱的离解常数一元弱酸碱的离解常数aH + aA -Ka=aHAaHA aOH -Kb=aA - 水溶液中:水溶液中:pKa + pKb = pKw= 14.00Ka1Kb3 =Ka2 Kb2=Ka3 K
10、b1=Kw377/10/2022372013化教分析化学371. 分析浓度与平衡浓度分析浓度与平衡浓度在平衡状态时,溶质的各型体平在平衡状态时,溶质的各型体平衡浓度之和等于它的分析浓度。衡浓度之和等于它的分析浓度。平衡状态时,电解质溶液总是电平衡状态时,电解质溶液总是电中性的(即:阳离子所带正电荷的总浓度等于阴离子中性的(即:阳离子所带正电荷的总浓度等于阴离子所带负电荷的总浓度所带负电荷的总浓度 )溶液中酸失去质子数目等于碱得溶液中酸失去质子数目等于碱得到质子数目。到质子数目。387/10/2022382013化教分析化学38(1) 先选零水准先选零水准 (大量存在,参与质子转移的物质大量存在
11、,参与质子转移的物质), 一一般选取投料组分,般选取投料组分,包括溶剂包括溶剂H2O(2) 根据零水准得失判断得失质子的产物和得失质子的根据零水准得失判断得失质子的产物和得失质子的量得到得失质子示意图。量得到得失质子示意图。(3) 得失质子的量相等的原则写出得失质子的量相等的原则写出PBE397/10/2022392013化教分析化学39溶质某种型体的平衡浓度在其分析浓度溶质某种型体的平衡浓度在其分析浓度中所占的分数中所占的分数,用,用 i 表示表示三、分布分数三、分布分数H+n=nH+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2.KanH+n-1 Ka1 =n-1H+n + H+n-1Ka1
12、+Ka1 Ka2.Kan=0H+n + H+n-1Ka1 +Ka1 Ka2.KanKa1 Ka2.Kann+ n-1 + + 0 1407/10/2022402013化教分析化学402120, /4004H (1)2awaaac KKc KaKKK c()当时,近似式(2)20,/400,H (2awaawcKKc KK cK当时近似式 )近似式:近似式:20,/400H awaacKKc KK c当时,最简式:最简式:20,/400H HAawaaWc KKc KKK精确式417/10/2022412013化教分析化学41简化:简化:(1) 当当cKa220Kw,c20Ka1,则则Kw项可忽
13、略项可忽略(3) 当当cKa220Kw c20Ka1,则,则Kw项、分母中项、分母中Ka1项可忽略项可忽略(2) 若若cKa220Ka1,则分母中则分母中Ka1项可忽略项可忽略较精确式1近似式2近似式最简式121()H aawaKK cKcK12()H aawKK cKc12H aaK K427/10/2022422013化教分析化学42AHApHpKlgacc(1) 先按最简式计算先按最简式计算 H+或或OH-。(2) 再验证再验证 cHA和和cA-20 H+, 20 OH-是否成立,若是否成立,若成立,说明假设成立,若不立,用近似是计算。成立,说明假设成立,若不立,用近似是计算。437/1
14、0/2022432013化教分析化学43缓冲容量:缓冲容量:衡量缓冲溶液缓冲能力大小,用衡量缓冲溶液缓冲能力大小,用 表示表示 db da = = - dpH dpH缓冲溶液的缓冲作用都有一个有效pH范围。缓冲范围大约在缓冲范围大约在pKa值值两侧两侧各一个各一个pH单位之内,即单位之内,即pH=pKa1。 要控制的酸度落在缓冲范围内,即要控制的酸度落在缓冲范围内,即pH = pH = p pK Ka a 1 1 有足够的缓冲容量;有足够的缓冲容量; 对分析过程无干扰;对分析过程无干扰; 价廉、易得、不污染环境价廉、易得、不污染环境447/10/2022442013化教分析化学44一类有颜色的
15、一类有颜色的有机物质有机物质(有机弱酸、有(有机弱酸、有机弱碱或有机酸碱两性物质机弱碱或有机酸碱两性物质),), 在不同的酸度条件下具在不同的酸度条件下具有有不同的结构和颜色不同的结构和颜色。apHp1K理论变色范围: pKa 理论范围理论范围 实际范围实际范围甲基橙甲基橙甲基红甲基红酚酞酚酞百里酚酞百里酚酞实际变色范围不完全一致实际变色范围不完全一致457/10/2022452013化教分析化学45指示剂选择原则指示剂选择原则: pHep与与pHsp尽可能接近,以减小尽可能接近,以减小 滴定误差滴定误差滴定曲线:滴定曲线:溶液溶液pH pH 随滴定分数或滴定剂体积变化的曲线。随滴定分数或滴定
16、剂体积变化的曲线。化学计量点化学计量点(sp):滴定反应中,加入的标准溶液与待测滴定反应中,加入的标准溶液与待测溶液正好完全反应的点。溶液正好完全反应的点。分析化学中,在化学计量点前后分析化学中,在化学计量点前后0.1%(滴定滴定分析允许误差)范围内,溶液参数将发生急剧变化,分析允许误差)范围内,溶液参数将发生急剧变化,这种参数(如酸碱滴定中的这种参数(如酸碱滴定中的pH)的突然改变就是滴定)的突然改变就是滴定突跃,突跃所在的范围称为突跃范围。突跃,突跃所在的范围称为突跃范围。 滴定终点滴定终点(ep): 指示剂颜色发生变化时,即停止滴定的指示剂颜色发生变化时,即停止滴定的这一点。这一点。46
17、7/10/2022462013化教分析化学46(1) 强酸碱滴定的强酸碱滴定的pH突跃范围:突跃范围:与滴定剂浓度、被与滴定剂浓度、被滴定物的浓度有关,浓度增大滴定物的浓度有关,浓度增大10倍,突跃范围增加倍,突跃范围增加2个个pH单位单位(2) 强碱滴定弱酸的强碱滴定弱酸的pH突跃范围:突跃范围: pH突跃范突跃范围围与与被滴定弱酸的强度被滴定弱酸的强度有关。有关。 c一定,一定,Ka , 突跃突跃 。810spac K一元弱酸直接滴定可行性判据: 477/10/2022472013化教分析化学47,H OH 100%epeptb epEc强酸滴定强碱:-HCl,OH H 100%epept
18、epEc强碱滴定强酸:8110acK51122/10aac Kc K5HAHAHBHB/10cKcK487/10/2022482013化教分析化学48 V1和和V2的变化的变化 试样的组成试样的组成 V10,V2=0 OH- V1=0,V20 HCO3- V1=V20 CO32- V1V20 OH-+CO32- V2V10 HCO3-+CO32- 497/10/2022492013化教分析化学49507/10/2022502013化教分析化学50 反应进行的非常完全,配合物相当稳定反应进行的非常完全,配合物相当稳定(K值大值大)。 反应必须按照一定的计量关系完成反应必须按照一定的计量关系完成(
19、配位数固定配位数固定)。 反应速度快。反应速度快。 有适当的方法确定终点。有适当的方法确定终点。517/10/2022512013化教分析化学51Ka1Ka2Ka3Ka4Ka5Ka610-0.9010-1.6010-2.0010-2.6710-6.1610-10.26配位比简单:与大多数金属离子形成配位比简单:与大多数金属离子形成1 1的配合物;的配合物;配合物的稳定性高;配合物的稳定性高; 配合物水溶性好;配合物水溶性好;配位能力强:能与大多数金属离子形成配合离子;配位能力强:能与大多数金属离子形成配合离子;配合物颜色差别明显。配合物颜色差别明显。527/10/2022522013化教分析化
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