大学基础化学.pdf

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1、大学基础化学复习大学基础化学复习复习内容复习内容第一章第一章物质的聚集状态物质的聚集状态第二章第二章化学反应的一般原理化学反应的一般原理第三章第三章定量分析基础定量分析基础第一章第一章物质的聚集状态物质的聚集状态一一.气体气体1.1.理想气体状态方程理想气体状态方程2.2.分压定律分压定律二二.溶液浓度表示溶液浓度表示1.1.物质的量浓度物质的量浓度2.2.质量摩尔浓度质量摩尔浓度3.3.质量分数质量分数一一.气体气体1.1.理想气体状态方程理想气体状态方程pV=nRTpV=nRT物理量压力体积温度摩尔气体常数pVT物质的量 nRPam3Kmol单位kPa LKmol适适 用用 于于 理理 想

2、想 气气 体体：分分 子子 间间 的的 作作 用用 力力 忽忽 略略，分子本身的体积忽略分子本身的体积忽略pV=nRTpV=nRT变换形式变换形式MMr r=m m求相对分子量求相对分子量pVpVRTRT=pMpMr rRTRT求气体密度求气体密度2.2.分压定律分压定律分压概念：在一定温度和体积下，组分气体单独占分压概念：在一定温度和体积下，组分气体单独占据与混合气体相同体积时，对容器产生的压力。据与混合气体相同体积时，对容器产生的压力。K K道尔顿分压定律：道尔顿分压定律：p p总p pii1Kp pi i=p=p总总 x xi ixi1 1i1V Vin nip piV Vx xi i总

3、n n总p pn nix xi i总n n总二二.溶液浓度表示溶液浓度表示1.1.物质的量浓度物质的量浓度c cc cm mBBn nBV Vn nBMMB2.2.质量摩尔浓度质量摩尔浓度b bb bn nBBm mA3.3.质量分数质量分数w wBm mBm m4.4.几种溶液浓度之间的关系几种溶液浓度之间的关系c cB B B B=w wMMc cB B=b bB B B B习题：习题：P22P221-11-1、有一混合气体，总压力为、有一混合气体，总压力为 150Pa150Pa，其中，其中 N2N2 和和H2H2 的体积分数为和，求的体积分数为和，求 N2N2 和和 H2H2 的分压。的

4、分压。解：解：V Vin nV Vin nx xi i总总p pn niN2 x xi ip pn np pV V总总ip p总 0.25150 37.5Pa总V V总p piiH2 x xn nV Vi ip p总n np p总V Vp p总 0.75150 112.5Pa总总1-31-3、用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质、用作消毒剂的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为，这种水溶液的密度为量分数为，这种水溶液的密度为 1.0g?mL-11.0g?mL-1，请计，请计算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、算这种水溶液中过氧化氢的质量摩尔浓度、物质的物质的量浓度和摩尔分数。量浓度和摩尔分数

5、。解：解：质量摩尔浓度质量摩尔浓度b bb bBBn nm mA物质的量浓度物质的量浓度c cBn nBV V摩尔分数摩尔分数x xn nBBn n解：解：1L1L 溶液中溶液中w wm mBBm mm mB w wBm m w wBVVm m(H2O2)=1000mL(H2O2)=1000mL1.0g1.0gmL-1mL-1=30g=30gm m(H2O)=1000mL(H2O)=1000mL1.0g1.0gmL-1mL-1=970g=970gn n(H2O2)=(H2O2)=m m/M M=30/34=30/34=n n(H2O)=(H2O)=m m/M M=970/18=54mol=97

6、0/18=54molb b(H2O2)=(H2O2)=n/m=n/m=0.97kg=kg0.97kg=kg-1-1c c(H2O2)=(H2O2)=n/V=n/V=1L=L1L=L-1-1x x(H2O2)=(H2O2)=n/nn/n总总=+54)=+54)=第二章第二章化学反应的一般原理化学反应的一般原理基本概念基本概念热化学热化学化学平衡化学平衡化学反应速率化学反应速率一、基本概念一、基本概念状态状态由一系列表征系统性质的物理量所确定由一系列表征系统性质的物理量所确定下来的系统的一种存在形式。下来的系统的一种存在形式。重点掌握状态函数特性：重点掌握状态函数特性：1 1、状态一定，则体系的状

7、态函数一定。状态改变，、状态一定，则体系的状态函数一定。状态改变，状态函数也改变状态函数也改变2 2、状态函数变化值仅决定于系统的初态和终态，、状态函数变化值仅决定于系统的初态和终态，与变化途径无关。与变化途径无关。二、热化学二、热化学1 1、化学反应热效应、化学反应热效应定义定义:在恒温恒压或恒温恒容且只做体积功的条在恒温恒压或恒温恒容且只做体积功的条件下，件下，化学反应所吸收或放出的热称为化学反应热化学反应所吸收或放出的热称为化学反应热效应（反应热）效应（反应热）。注意注意:主要讨论恒温恒压只做体积功的条件下化主要讨论恒温恒压只做体积功的条件下化学反应热效应。学反应热效应。1 1、化学反应

8、热效应、化学反应热效应解决化学反应热效应的大小，引入了焓。解决化学反应热效应的大小，引入了焓。焓焓H H焓变焓变 D DH H标准摩尔反应焓标准摩尔反应焓OrH Hm标准摩尔生成焓标准摩尔生成焓fH Hm标准摩尔燃烧焓标准摩尔燃烧焓cH Hm焓焓 H H由热力学第一定律：由热力学第一定律：D U =Q +WD U =Q +W体积功：体积功：W =-pW =-p（V2-V1V2-V1）=-p DV=-p DVQp=D U+p DVQp=D U+p DV焓定义为：焓定义为：H=U+pVH=U+pVH=D U+p DVH=D U+p DV焓变：焓变：H=H2-H1=QpH=H2-H1=Qp标准摩尔反

9、应焓变标准摩尔反应焓变 H HOrm化学反应中，化学反应中，任何物质均处于温度任何物质均处于温度T T时的标准状态时的标准状态下，反应的摩尔反应焓变。下，反应的摩尔反应焓变。rH Hm标准状态标准状态m m1mol1mol的热效应的热效应rReactionReaction 反应反应热化学标准状态热化学标准状态对物质的状态作统一规定：对物质的状态作统一规定：气体气体 p p（100kPa100kPa）压力下，处于理想）压力下，处于理想气体状态的气态纯物质。气体状态的气态纯物质。液体和固体液体和固体 p p压力下的液态和固态的压力下的液态和固态的纯物质。纯物质。溶溶 液液 p p 压压 力力 下下

10、，溶溶 液液 的的 浓浓 度度 为为1molL1molL-1-1。fH Hm定义定义在标准状态下，由最稳定单质合成在标准状态下，由最稳定单质合成 1mol1mol 化合物时化合物时的标准反应焓。的标准反应焓。推断：最稳定单质的推断：最稳定单质的fH Hm 0注意注意:(1):(1)最稳定单质为最稳定单质为:C(:C(石墨石墨)，Cl2(g)Cl2(g)，Br2(l)Br2(l)，I2(s)I2(s)，S S（菱形）（菱形），P P（白磷）等（白磷）等(2)(2)生成物为生成物为 1mol1mol(3)(3)与聚集状态有关与聚集状态有关cH Hm定义定义:在标准状态下，在标准状态下，由由 1mo

11、l1mol 化合物在化合物在 O2O2 中完全燃烧时中完全燃烧时的标准反应焓。的标准反应焓。注意注意:1 1、完全燃烧的最终产物：、完全燃烧的最终产物：C CCO2(g)CO2(g)，H HH2OH2O(l)(l)，S SSO2SO2(g)(g)，N NN2N2(g)(g)，ClClHCl(aq)HCl(aq)2 2、cH Hm与物质聚集状态有关与物质聚集状态有关化学反应热效应的计算化学反应热效应的计算（1 1）盖斯定律计算反应热效应盖斯定律计算反应热效应(2)(2)由由fH Hm计算反应热效应计算反应热效应(3)(3)由由cH Hm计算反应热效应计算反应热效应（1 1）由盖斯定律计算化学反应

12、热效应由盖斯定律计算化学反应热效应在等容或等压条件下，在等容或等压条件下，若一个化学反应可若一个化学反应可以分几步进行，以分几步进行，则各分步反应的反应热的代数和与则各分步反应的反应热的代数和与一步完成时的反应热相同。一步完成时的反应热相同。I I H Hrm(1)IIIIrH Hm(3）rH Hm(2）IIIIIIrH Hm(1)rH Hm(2)rH Hm(3)实际应用实际应用:热化学方程相加减，对应的相加减。热化学方程相加减，对应的相加减。（2 2）由标准摩尔生成焓由标准摩尔生成焓计算化学反应计算化学反应热效应热效应反应反应 aA+bB xX+yY aA+bB xX+yY H H yrm

13、xfH HmXfH HmY-afH HmA-bfH HmBrH HmBfH Hm(B)B例例 1 1：298K298K 时反应时反应 Na(s)+Cl2(g)Na(s)+Cl2(g)NaCl(s)NaCl(s)的的rH Hmmolmol-1-1，即该温度下即该温度下 NaCl(s)NaCl(s)的标准摩尔生成焓的标准摩尔生成焓为mol为mol-1-1。例例 2 2：所有气体单质的标准摩尔生成焓都为零。所有气体单质的标准摩尔生成焓都为零。例例 3 3：下列各种物质中，下列各种物质中，298K298K 时标准摩尔生成焓不为零的时标准摩尔生成焓不为零的是是.（C C）。(A)C(A)C(石墨石墨)；

14、(B)N2(g)(B)N2(g)；(C)Br(g)(C)Br(g)；(D)I2(s)(D)I2(s)习题：习题：P66P66：2-22-21.1.利利用用附附录录 IIIIII 的的数数据据，计计算算下下列列反反应应的的：(1)(1)Fe3O4(s)+4H2(g)?3Fe(s)+4H2O(g)Fe3O4(s)+4H2(g)?3Fe(s)+4H2O(g)(2)2NaOH(s)+CO2(g)?Na2CO3(s)+H2O(l)(2)2NaOH(s)+CO2(g)?Na2CO3(s)+H2O(l)(3)4NH3(g)+5O2(g)?4NO(g)+6H2O(g)(3)4NH3(g)+5O2(g)?4NO

15、(g)+6H2O(g)(4)CH3COOH(l)+2O2(g)?2CO2(g)+2H2O(l)(4)CH3COOH(l)+2O2(g)?2CO2(g)+2H2O(l)解：解：(1)Fe3O4(s)+4H2(g)?3Fe(s)+4H2O(g)(1)Fe3O4(s)+4H2(g)?3Fe(s)+4H2O(g)fH Hm 0 0 0 0(1)(1)rH Hm=4=4-=kJ =kJmol-1mol-1(2)(2)rH Hm=mol-1mol-1(3)(3)rH Hm=mol-1mol-1(4)(4)rH Hm=mol-1mol-1习题习题 2-32-31.1.已知下列化学反应的反应热：已知下列化学反

16、应的反应热：（1 1）C2H2(g)+5/2O2(g)?2CO2(g)+H2O(g)C2H2(g)+5/2O2(g)?2CO2(g)+H2O(g)H Hrm=kJ=kJmol-1mol-1（2 2）C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)；rH Hm=+kJ=+kJmol-1mol-1（3 3）2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)；H Hrm=+kJ=+kJmol-1mol-1求乙炔求乙炔(C2H2,g)(C2H2,g)的生成热的生成热。解：乙炔解：乙炔(C2H2,g)(C2H2,g)生

17、成热的反应为：生成热的反应为：2C(s)+H2(g)?C2H2(g)2C(s)+H2(g)?C2H2(g)1.1.已知下列化学反应的反应热：已知下列化学反应的反应热：（1 1）C2H2(g)+5/2O2(g)?2CO2(g)+H2O(g)C2H2(g)+5/2O2(g)?2CO2(g)+H2O(g)（2 2）C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)C(s)+2H2O(g)?CO2(g)+2H2(g)；（3 3）2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)2H2O(g)?2H2(g)+O2(g)；解：乙炔解：乙炔(C2H2,g)(C2H2,g)生成热的反应为：生成热的反应为：2C(s)+

18、H2(g)?C2H2(g)2C(s)+H2(g)?C2H2(g)反应反应 2 2(1)+5(1)+5(3)(3)为：为：2C2H2(g)+8H2O(g)?4CO2(g)+10H2(g)2C2H2(g)+8H2O(g)?4CO2(g)+10H2(g)（4 4）反应反应44(2)-(4)(2)-(4)为：为：4C(s)+2H2(g)?2C2H2(g)4C(s)+2H2(g)?2C2H2(g)解：反应解：反应44(2)-2(2)-2(1)-5(1)-5(3)/2(3)/2 为：为：2C(s)+H2(g)?C2H2(g)2C(s)+H2(g)?C2H2(g)fH Hm(C2H2,g)=2(C2H2,g

19、)=2rH Hm(2)-(2)-rH Hm(1)(1)rH Hm(3)(3)=2=2 =kJ=kJmol-1mol-1习题习题 2-42-4求下列反应的标准摩尔反应焓变求下列反应的标准摩尔反应焓变 K)K)：(1)Fe(s)+Cu2+(aq)?Fe2+(aq)+Cu(s)(1)Fe(s)+Cu2+(aq)?Fe2+(aq)+Cu(s)(2)AgCl(s)+Br-(aq)?AgBr(s)+Cl-(aq)(2)AgCl(s)+Br-(aq)?AgBr(s)+Cl-(aq)(3)Fe2O3(s)+6H+(aq)?2Fe3+(aq)+3H2O(l)(3)Fe2O3(s)+6H+(aq)?2Fe3+(a

20、q)+3H2O(l)(4)Cu2+(aq)+Zn(s)?Cu(s)+Zn2+(aq)(4)Cu2+(aq)+Zn(s)?Cu(s)+Zn2+(aq)(1)Fe(s)+Cu2+(aq)?Fe2+(aq)+Cu(s)(1)Fe(s)+Cu2+(aq)?Fe2+(aq)+Cu(s)fH Hm 0 0 0 0rH Hm(1)=kJ(1)=kJmol-1mol-1rH Hm(2)=kJ(2)=kJmol-1mol-1rH Hm(3)=kJ(3)=kJmol-1mol-1 H Hrm(4)=kJmol(4)=kJmol-1-1三、三、化学平衡化学平衡1.1.可逆反应与化学平衡可逆反应与化学平衡2.2.化学

21、平衡常数化学平衡常数3.3.影响平衡移动因素影响平衡移动因素1.1.掌握化学平衡的概念掌握化学平衡的概念 1 1）化学平衡针对可逆反应而言）化学平衡针对可逆反应而言 2 2）达到化学平衡时的特征）达到化学平衡时的特征 3 3）正确书写化学平衡常数表达式）正确书写化学平衡常数表达式 4 4）化学平衡常数的物理意义）化学平衡常数的物理意义对可逆反应：对可逆反应：正 逆达化学平衡达化学平衡组分浓度不随时间变化组分浓度不随时间变化(c cX)x(c cYy(p pXxp pYyK Kc cc cc c)K Kp p)(p p)(Aac cBb(p pAap pBbc c)(c c)p p)(p p)K

22、 K值越大，表示反应程度越大，反映越完全值越大，表示反应程度越大，反映越完全(1)(1)K K表达式中表达式中p p、c c是平衡分压或浓度，分是平衡分压或浓度，分别除以别除以p p、c c，得相对分压或相对浓度得相对分压或相对浓度(2)(2)固体、液体的纯物质或溶剂水的浓度视固体、液体的纯物质或溶剂水的浓度视为常数，均不写入平衡常数表达式中为常数，均不写入平衡常数表达式中(3)(3)同一反应的正逆反应，平衡常数互为倒数同一反应的正逆反应，平衡常数互为倒数K K正1/K K逆(4)(4)若同一方程式，化学计量系数变化若同一方程式，化学计量系数变化n n倍倍则则:K KOOn2(K K1)2 2

23、熟练进行化学平衡的有关计算熟练进行化学平衡的有关计算 1 1）根据已知条件求算平衡常数；根据已知条件求算平衡常数；2 2）根据平衡常数及已知条件计算平衡浓度根据平衡常数及已知条件计算平衡浓度（分（分压）压）、初始浓度及转化率；、初始浓度及转化率；3 3）判断反应的方向；）判断反应的方向；4 4）多重）多重(同时同时)平衡。平衡。规则：温度不变时规则：温度不变时化学反应式相加，相应平衡常数相乘化学反应式相加，相应平衡常数相乘化学反应式相减，相应平衡常数相除化学反应式相减，相应平衡常数相除3.3.化学平衡移动化学平衡移动1)1)浓度：增加反应物浓度或减少生成物浓度，平浓度：增加反应物浓度或减少生成

24、物浓度，平衡向正向移动。衡向正向移动。2)2)压力：压力：若反应前后气体分子数不同，若反应前后气体分子数不同，则增加则增加p p，平衡向气体分子数减小方向移动。平衡向气体分子数减小方向移动。3)3)温度：升高温度：升高T T，反应向吸热方向移动，反应向吸热方向移动降低降低T T，反应向放热方向移动，反应向放热方向移动化学平衡移动规律勒夏特列原理化学平衡移动规律勒夏特列原理假如改变平衡的条件之一，如温度、压力和浓度，假如改变平衡的条件之一，如温度、压力和浓度，平衡必向着能减少这种改变的方向移动。平衡必向着能减少这种改变的方向移动。习题：习题：P68P68：2-102-10已知下列化学反应在时的平

25、衡常数：已知下列化学反应在时的平衡常数：(1)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)(1)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)；K K1 1=2=210151015(2)1/2O2(g)+H2(g)=H2O(g)(2)1/2O2(g)+H2(g)=H2O(g)；K K2 2=5=510221022计算反应计算反应 CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g)CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g)的平衡常的平衡常数数K K。(1)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)(1)CuO(s)+H2(g)=Cu(s)+H2O(g)(2)1/2O2(g)+H2(g)

26、=H2O(g)(2)1/2O2(g)+H2(g)=H2O(g)所求反应为：所求反应为：CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g)CuO(s)=Cu(s)+1/2O2(g)解：所求反应为：反应解：所求反应为：反应(1)-(1)-反应反应(2)(2)K KK K121015-8K K22 4102510习题：习题：P69P69：2-122-12在在 1500K1500K 条件下达到平衡。条件下达到平衡。若始态若始态p p(NO)(NO)=150kPa=150kPa，p p(O2)=450kPa(O2)=450kPa，p p(NO2)=0(NO2)=0；平衡时；平衡时p p(NO2)=(NO2)=2

27、5kPa25kPa。试计算平衡时。试计算平衡时p p(NO)(NO)，p p(O2)(O2)的分压及标准的分压及标准平衡常数平衡常数K K。解：解：V V、T T不变，不变，2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)始态始态p p150 450 0150 450 0平衡平衡p p2525则平衡时：则平衡时：p p(NO)=150-25=125kPa(NO)=150-25=125kPap p(O2)=450-25/2=(O2)=450-25/2=解：解：2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)始态始态p p150 45

28、0 0150 450 0平衡平衡p p1251252525K Kp p(NO2)/p p2p p(NO)/p p2p p(O2)/p p(25/100)2(125/100)2(437.5/100)9.110-3例：13-1-12N N2 2+2H H2 2 NH NH3 3rH Hm=-=-46 kJmol46 kJmol气体混合物处于平衡时，气体混合物处于平衡时，N2N2 生成生成 NH3NH3 的转化率将会的转化率将会发生什么变化发生什么变化 (1)(1)压缩混合气体压缩混合气体_提高提高_ _；(2)(2)升温升温_ _降低降低_ _；(3)(3)引入引入 H2_H2_提高提高_；(4)

29、(4)恒压下引入惰性气体恒压下引入惰性气体_降低降低_；(5)(5)恒容下引入惰性气体恒容下引入惰性气体_无变化无变化_。四、化学反应速率四、化学反应速率1.1.化学反应速率的表示方式化学反应速率的表示方式平均反应速率平均反应速率 2.2.反应历程与基元反应反应历程与基元反应 3.3.影响反应速率的因素：影响反应速率的因素：浓度、温度、催化剂浓度、温度、催化剂1 1、平均反应速率、平均反应速率vcBB t等式右边等式右边反应物反应物 _ _ _ _生成物生成物 _ _+_ _对反应对反应:a aA+bBA+bBx xX+X+y yY Y=A Aa b x ya b x y=B B=X X=Y

30、Y2.2.反应历程与基元反应反应历程与基元反应基元反应：基元反应：反应物分子在碰撞中经过一次化学变反应物分子在碰撞中经过一次化学变化就能转化为产物的反应。化就能转化为产物的反应。基元反应速率方程（质量作用定律）基元反应速率方程（质量作用定律）基元反应基元反应a aA+bBA+bBx xX+X+y yY Yv kcabAcB反应级数反应级数n n:n n=a a+b b反应速率常数反应速率常数k k:k k反应的数率常数反应的数率常数:反应物浓度为单位浓度时的反应速率；反应物浓度为单位浓度时的反应速率；由化学反应本身决定，是化学反应在一由化学反应本身决定，是化学反应在一定温度时的特征常数；定温度

31、时的特征常数；相同条件下，相同条件下，k k值越大，反应速率越快；值越大，反应速率越快；k k的数值与反应物的浓度无关。的数值与反应物的浓度无关。速率常数的单位速率常数的单位零零 级级 反反 应应:u u=k(cA)0k(cA)0k k的的 量量 纲纲 为为moldmmoldm-3s3s-1-1一级反应一级反应:u=kcAu=kcA；k k的量纲为的量纲为 s-1s-1二二 级级 反反 应应:u u=k(cA)2k(cA)2k k的的 量量 纲纲 为为mol3dmmol3dm-1s1s-1-1非基元反应：非基元反应：反应物分子需经几步反应才能转化为反应物分子需经几步反应才能转化为生成物的反应。

32、生成物的反应。反应反应a aA+bBA+bBx xX+X+y yY Y由实验得由实验得:v kcAcB注意：注意：基元反应和非基元反应的速率方程式差异点基元反应和非基元反应的速率方程式差异点在于反应物浓度上的指数不同。前者是化学计量在于反应物浓度上的指数不同。前者是化学计量数，后者由实验确定。数，后者由实验确定。3.3.影响化学反应速率的因素影响化学反应速率的因素1)1)浓度对反应速率的影响浓度对反应速率的影响由速率方程式可知由速率方程式可知v kcAcB增加反应物浓度，反应速率加快，增加反应物浓度，反应速率加快，降低反应物浓度，反应速率减慢。降低反应物浓度，反应速率减慢。2)2)温度对反应速

33、度的影响温度对反应速度的影响升高温度，反应速率加快，升高温度，反应速率加快，降低温度，反应速率减慢。降低温度，反应速率减慢。lgk k lg A A-E Ea2.303RTRTT T，k k，k k随随T T-而增大。而增大。习题习题 P69:2-20P69:2-20某基元反应某基元反应 A A+B?B?C C，在在1.20L1.20L溶液中，溶液中，当当A A为为 mol mol，B B 为时，为时，v v为为L-L-1s1s-1-1，计算该反应的速率常数，并写出该反应，计算该反应的速率常数，并写出该反应的速率方程式。的速率方程式。解：基元反应解：基元反应 的速率方程式：的速率方程式：v v

34、=kckcA Ac cB Bk k=v/cv/cA Ac cB B=10=10-4 mol-4 mol-1Ls1Ls-1-1例：例：反应反应 A+2B=2CA+2B=2C 的速率方程式为的速率方程式为（D D）(A)(A)v v=k kAB2 (B)AB2 (B)v v=k kABAB(C)(C)v v=k k C2/AB2 C2/AB2(D)(D)不能根据此方程式写出不能根据此方程式写出例：例：已知已知 2A=B+C2A=B+C 为一基元反应，则用为一基元反应，则用 A A 的浓度变的浓度变化所表示的速率方程是化所表示的速率方程是v v=k kc(A)c(A)2 2。第三章第三章定量分析基础

35、定量分析基础1.1.定量分析的误差定量分析的误差2.2.有效数字及运算规则有效数字及运算规则3.3.滴定分析概述滴定分析概述1.1.定量分析的误差定量分析的误差误差的表示误差的表示误差产生的原因误差产生的原因误差的减免误差的减免误差的表示误差的表示反映准确度反映准确度绝对误差绝对误差=个别测定值个别测定值-真实值真实值相对误差 绝对误差真实值100%偏差的表示偏差的表示反映精密度反映精密度绝对偏差绝对偏差=个别测定值个别测定值-测定的平均值测定的平均值相对偏差 绝对偏差平均值100%测定结果从精密度、准确度两方面评价测定结果从精密度、准确度两方面评价误差产生的原因误差产生的原因误差产生的原因误

36、差产生的原因1.1.方法误差：方法误差：系统误差系统误差2.2.仪器误差：仪器误差：3.3.试剂误差：试剂误差：随机误差随机误差4.4.操作者主观误差：操作者主观误差：过失误差过失误差误差的减免误差的减免消除系统误差的方法消除系统误差的方法对照试验空白试验仪器校准减小偶然误差方法减小偶然误差方法增加平行测定次数增加平行测定次数2.2.有效数字及其计算规则有效数字及其计算规则有效数字实际能测量到的数字，有效数字实际能测量到的数字，只保留一位可只保留一位可疑值。疑值。有效数字表示的注意点：有效数字表示的注意点：1 1）数字“0”）数字“0”2 2）指数表示）指数表示3 3）对数表示）对数表示有效数

37、字的运算规则有效数字的运算规则有效数字修约规则“四舍六入五留双”有效数字修约规则“四舍六入五留双”有效数字运算规则有效数字运算规则加减法有效位数以绝对误差最大的数为准，加减法有效位数以绝对误差最大的数为准，即即小数点后位数最少的数字为依据。小数点后位数最少的数字为依据。乘除法有效位数以相对误差最大的数为准，乘除法有效位数以相对误差最大的数为准，即即有效位数最少的数字为依据。有效位数最少的数字为依据。3.3.滴定分析法概述滴定分析法概述滴定分析法将一种已知准确浓度的试剂溶液滴定分析法将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液标准溶液)滴加到被测物质的溶液中滴加到被测物质的溶液中(或反向滴或反向滴加加

38、)，根据所消耗的试剂量按化学计量关系来确定，根据所消耗的试剂量按化学计量关系来确定被测物质的量。被测物质的量。滴定反应的类型滴定反应的类型1.酸碱滴定法2.配位滴定法3.沉淀滴定法4.氧化还原滴定法对滴定反应的要求对滴定反应的要求1.反应能按化学反应式定量完成 (没有副反应、反应完全程度达%以上)。2.2.反应能迅速完成。反应能迅速完成。3.3.有合适的指示化学计量点有合适的指示化学计量点(或终点或终点)的方法的方法(合合适的指示剂适的指示剂)。4.4.无干扰主反应的杂质存在无干扰主反应的杂质存在(无干扰杂质无干扰杂质)。滴定方式滴定方式1.1.直接滴定法直接滴定法2.2.返滴定法返滴定法3.

39、3.置换滴定法置换滴定法4.4.间接滴定法间接滴定法基准物质和标准溶液基准物质和标准溶液基准物质能用于直接配制或标定标准溶液的物质。基准物质所必须具备的条件：基准物质所必须具备的条件：1.1.纯度高：纯度高：%2.2.性质稳定：不吸湿、不氧化、不分解性质稳定：不吸湿、不氧化、不分解3.3.组成确定：与化学式相符组成确定：与化学式相符4.4.有较大的摩尔质量：保证称量时有一定的重量有较大的摩尔质量：保证称量时有一定的重量标准溶液的配制标准溶液的配制标准溶液已知准确浓度的溶液标准溶液已知准确浓度的溶液1.1.直接配制法直接配制法准确称取一定量的物质，准确称取一定量的物质，溶解后稀释至一定体溶解后稀

40、释至一定体积，从而求出准确浓度。积，从而求出准确浓度。滴定分析结果的计算滴定分析结果的计算对于反应：对于反应：aA+bB=cC+dD aA+bB=cC+dD滴定剂滴定剂被测物被测物则：则：n nA A 与与n nB B 间有关系：间有关系：n nA:A:n nB=a:b (B=a:b (cV)cV)A:(A:(cV)cV)B=a:bB=a:bc cb c cAV VAB(mol L-1a V V)Bw wn nBMMBbn nBm mBm mAMMBb(cVcV)AMMBsm msam msam ms1000P91P91：思考题：思考题 3-5 3-5下列数值各有几位有效数字下列数值各有几位有

41、效数字10-510-5100100108108pH=pH=0.03720.0372三位三位25.0825.08四位四位-5-56.0236.0231010 四位四位100100三位三位9.189.18三位三位1000.001000.00六位六位1.01.010108 8二位二位pH=5.03pH=5.03 二位二位P90P90：习题：习题 3-83-8（1 1）+10-2-0.032610-2-0.0326=+10-2-0.032610-2-0.0326=+=+：习题：习题 3-133-13分析不纯分析不纯 CaCO3(CaCO3(其中不含干扰物质其中不含干扰物质)。称取试样。称取试样0.30

42、000.3000 g g，加入浓度为，加入浓度为 mo1Lmo1L-1-1 HClHCl 溶液溶液 mL mL，煮，煮沸除去沸除去 CO2CO2，用浓度为用浓度为 molLmolL-1-1 的的 NaOHNaOH 溶液返滴溶液返滴定过量的酸，消耗定过量的酸，消耗 mL mL，试计算试样中，试计算试样中 CaCO3CaCO3 的质的质量分数。量分数。解：解：CaCO3+2HCl=CO2+CaCl2+H2OCaCO3+2HCl=CO2+CaCl2+H2O+NaOH+NaOH NaOH+HCl =NaCl+H2O NaOH+HCl =NaCl+H2O1n n(CaCO)n n(HCl)-n n(HCl)3总余21(c cHClV VHCl-c cNaOHV VNaOH)2w w(CaCO3)m m(CaCO3)m msn n(CaCO3)MM(CaCO3)m ms1(c cHClV VHCl-c cNaOHV VNaOH)MM(CaCO)32m ms=12(0.250025.00-0.20125.84)100.3000-3100.1100%=%=%