節(jié) 化學(xué)分析法導(dǎo)論P(yáng)PT課件

1、第三章第三章化學(xué)分析法導(dǎo)論化學(xué)分析法導(dǎo)論 3-1溶液的濃度 3-2溶液體系中的化學(xué)平衡 3-3平衡處理及濃度計(jì)算的一般方法 3-4滴定分析法 3-5滴定分析法的計(jì)算第1頁(yè)/共35頁(yè)溶液體系中的化學(xué)反應(yīng)四大平衡相互影響化學(xué)反應(yīng)類(lèi)型酸堿反應(yīng)絡(luò)合反應(yīng)氧化還原反應(yīng)沉淀反應(yīng) 催化反應(yīng)酶反應(yīng)免疫反應(yīng) p.38第2頁(yè)/共35頁(yè)3-1 溶液的濃度3-1-1 活度與濃度a = m a = c =a / c221iiiZcIIaIZiiB10.51lg2 (10-10m) B0.328第3頁(yè)/共35頁(yè)3-1-2 總濃度與平衡濃度 總濃度（分析濃度）C平衡濃度B HAccHAc HAccHAc=HAc+Ac-HCl

2、酸的總濃度( (總酸度) )酸度( (平衡濃度) )H+cHA=HA-+A-cH2A=H2A+HA-+A2-HCl0.010mol/LpH=2.0HAc0.010mol/LpH=3.4第4頁(yè)/共35頁(yè)M+A=MA分析反應(yīng) cA=MA+A cM=MA+M HA cA=MA+A2-+HA-+H2A主反應(yīng)主反應(yīng)LM cM=MA+M+ML+MLnA M cM=MA+M cA=MA+A 第5頁(yè)/共35頁(yè)3-1-3 溶液濃度的表示 1物質(zhì) B B的物質(zhì)的量濃度“基本單元”可以是原子、分子、離子、電子及其它粒子，或是這些粒子的特定組合 VncBBBBBMmn第6頁(yè)/共35頁(yè)3-1-3 溶液濃度的表示2物質(zhì)B

3、的質(zhì)量濃度(ppm、ppb、ppt)10-610-910-123.滴定度 滴定劑/被測(cè)定組分 g/mlVmBB kg/L、g/Lmg/L、 g/Lmg/ml、 g/ml、ng/ml4. 比例濃度，百分濃度 (m/m,m/V,V/V )第7頁(yè)/共35頁(yè)3-2 溶液體系中的化學(xué)平衡 化學(xué)平衡與平衡常數(shù) badcaaaaKBADCHAAHaaaaKAHAHHAA aaKKaM（a = c）AHHAHAA H acaKK第8頁(yè)/共35頁(yè)3-3 化學(xué)分析中 平衡處理及濃度計(jì)算的一般方法 3-3-1酸堿平衡與質(zhì)子條件1.酸堿質(zhì)子理論定義：凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)就是酸能接受質(zhì)子的物質(zhì)就是堿 本質(zhì)：質(zhì)子的傳遞

4、（共軛酸堿對(duì)，水的質(zhì)子自遞 ）強(qiáng)度相對(duì)比較 溶劑性質(zhì)的影響酸堿性質(zhì)子自遞 常數(shù)小介電常數(shù)D 大（靜電引力弱）拉平效應(yīng)區(qū)分效應(yīng) 同一種酸 同一種堿水第9頁(yè)/共35頁(yè)3-3-1酸堿平衡與質(zhì)子條件2質(zhì)子條件 質(zhì)子轉(zhuǎn)移得失質(zhì)子總數(shù)相等得失質(zhì)子產(chǎn)物的濃度質(zhì)子條件（質(zhì)子平衡式）注意 選擇參考水準(zhǔn)（零水準(zhǔn)）溶液中最初存在的、參與質(zhì)子傳遞的大量組分（H2O） 得失質(zhì)子總數(shù)相等（反應(yīng)式中得失質(zhì)子數(shù)作為產(chǎn)物濃度系數(shù)） 共軛酸堿對(duì)組成的混合溶液，只能以其中之一作為參考水準(zhǔn)，另一方作為參考水準(zhǔn)得失質(zhì)子后的產(chǎn)物，用平衡濃度減去其初始濃度第10頁(yè)/共35頁(yè)HAc(H2O)(NH4)2HPO4NH4+ +、HPO42-、H

5、2OHAc+H+-H+H3O+OH-H2O-H+Ac- -H3O+=Ac-+OH- H+=Ac-+OH-H+H2PO4-+2H3PO4=OH-+NH3+PO43-得質(zhì)子：H2PO4-、H3O+H3PO4（2個(gè)質(zhì)子）失質(zhì)子：NH3、PO43-、OH-第11頁(yè)/共35頁(yè)HAc-NaAc(H2O)共軛酸堿對(duì)組成的混合溶液，只能以其中之一作為參考水準(zhǔn)，另一方作為參考水準(zhǔn)得失質(zhì)子后的產(chǎn)物，用平衡濃度減去其初始濃度HAc-H2O H+=OH-+Ac-cNaAcNaAc-H2OH+HAccHAc=OH- 第12頁(yè)/共35頁(yè)3-3 化學(xué)分析中平衡處理及濃度計(jì)算的一般方法 3-3-2 分布系數(shù)物質(zhì)某一存在形式的

6、平衡濃度與各種存在形式總濃度之比aKcHHAHAHAHAHA aaKKcHAHAAAA 1AHA ccaKHHHAHA ccaaKKHAA 第13頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)H2A2112HHHAH222AHaaaKKKc 2111HHHHA2HAaaaaKKKKc 211212HHA22AaaaaaKKKKKc 122AHAAH 第14頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)第15頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)H3AccaaaaaaKKKKKK3212113HHHHAH2AH333 ccaaaaaaaKKKKKKK32121112HHHHAH232AH2 ccaaaaaaaaKKKKKKKK3

7、21211212HHHHHA23HA2 cc aaaaaaaaaKKKKKKKKK3212113213HHH A23A3 13223AHAAHAH 第16頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)1.H3A的分布系數(shù)圖？2.EDTA的分布系數(shù)？3.4. 六元酸 H6Y2+_ _ - -_ _第17頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)1.H3A的分布系數(shù)圖？2.EDTA的分布系數(shù)？3.其它表達(dá)形式？酸的離解平衡常數(shù)Ka各級(jí)質(zhì)子化常數(shù)（生成常數(shù)）K累積質(zhì)子化常數(shù)np.43第18頁(yè)/共35頁(yè)H3A3-3-2 分布系數(shù)3212113HHHH233AHaaaaaaKKKKKK 32121112HHHH232AHaaa

8、aaaaKKKKKKK 321211212HHHH23HAaaaaaaaaKKKKKKKK 3212113213HHH23AaaaaaaaaaKKKKKKKKK 3111aKK 231212aaKKKK 32113213aaaKKKKKK 第19頁(yè)/共35頁(yè)H3A3-3-2 分布系數(shù)3212113HHHH233AHaaaaaaKKKKKK 32121112HHHH232AHaaaaaaaKKKKKKK 321211212HHHH23HAaaaaaaaaKKKKKKKK 3212113213HHH23AaaaaaaaaaKKKKKKKKK 3 3 2 2 2 21 1 2 1 1 1 11111

9、3111aKK 231212aaKKKK 32113213aaaKKKKKK 3 3 3第20頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)1.H3A的分布系數(shù)圖？2.EDTA的分布系數(shù)？3.其它表達(dá)形式？4.絡(luò)合物MLn 的各種形式的分布系數(shù)？第21頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)M+nL=MLncM=M+ML+ML2+MLnnnnnnnnnnnKKKKKKKKKKKKKKK LLLLLL11LLL11MLMLMLMM2211112122122112M-21，不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn) 第22頁(yè)/共35頁(yè)3-3-2 分布系數(shù)M+Y=MY

10、cM=M+MYYY11Y11MYMM1M不不穩(wěn)穩(wěn)不不穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)穩(wěn)KKK aaKKcHAHAAAA 第23頁(yè)/共35頁(yè) 副反應(yīng)3-3-3 副反應(yīng)系數(shù)副反應(yīng)系數(shù) 副反應(yīng)系數(shù) M+Y=MY主反應(yīng)LOHHNHOHMLMOHHYNYMHYMOHYMLnM(OH)nH6Y 第24頁(yè)/共35頁(yè)1.Y的副反應(yīng)系數(shù) Y (1)酸效應(yīng)系數(shù) Y(H)YYYYHYYHYHYHYHYH23456Y(H) 6632654321654321421516654321665436526Y(H)HHHH1HHHHHHH1321 KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK YY(H)1 累積質(zhì)子化常數(shù)pHlg Y(H)p.

11、105/112YYY 酸離解平衡常數(shù)第25頁(yè)/共35頁(yè)(2)共存金屬離子N效應(yīng)系數(shù) Y(N) Y= Y(H)+ Y(N)-1 Y(H)+ Y(N) YNYYY(N) NYNYNYYNNY NYY(N)N1YNY1K 1NYNYYNYYHYHHYYYYY(N)Y(H)NYY(H)Y(H)62Y K Y(H)與 Y(N)共存：第26頁(yè)/共35頁(yè)2.M的副反應(yīng)系數(shù) M 絡(luò)合效應(yīng)系數(shù) M(L)MMM nnnLLL1MMLMLMLMMM22M(L)21 M= M(L)+ M(OH)-1 M(L)+ M(OH) nnnOHOHOH1MM(OH)M(OH)MOHM22M(OH)21- 第27頁(yè)/共35頁(yè)3-

12、3-3 副反應(yīng)系數(shù)3.條件穩(wěn)定常數(shù)K lg K MY=lg KMY-lg M-lg Ylg K MY=lg KMYlg( M(L)+ M(L )lg( Y(H)+ Y(N) YMMYMYYMMYMY MYMYYM)(MY KKYMMYMY1 KK第28頁(yè)/共35頁(yè) 體系特征變量V滴定劑3-4 滴定分析法3-4-1 概述滴定滴定曲線(xiàn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)sp（等當(dāng)點(diǎn)Ep）第29頁(yè)/共35頁(yè)3-4 滴定分析法3-4-1 概述滴定滴定曲線(xiàn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)sp（等當(dāng)點(diǎn)Ep）第30頁(yè)/共35頁(yè)3-4 滴定分析法3-4-1 概述滴定滴定曲線(xiàn)化學(xué)計(jì)量點(diǎn)sp（等當(dāng)點(diǎn)Ep） 滴定終點(diǎn)（ep）滴定分析對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求 (1) (1) 定量 (2) (2) 迅速 (3) (3) 有合適的確定滴定終點(diǎn)的方法 另： 干擾- -消除理論值理論值實(shí)驗(yàn)觀察值實(shí)驗(yàn)觀察值終點(diǎn)誤差終點(diǎn)誤差（滴定誤差）（滴定誤差）化學(xué)計(jì)量關(guān)系化學(xué)計(jì)量關(guān)系完完 全全第31頁(yè)/共35頁(yè)3-4 滴定分析法3-4-2 標(biāo)準(zhǔn)溶液與基準(zhǔn)物質(zhì)3-4-3滴定分析方法的分類(lèi) (1) 按滴定反應(yīng)類(lèi)型 (2) 按指示滴定終點(diǎn)的方法 (3) 按滴定方式直接滴定法返滴定法（回滴）置換滴定法間接滴定法純度組成化學(xué)式性質(zhì)穩(wěn)定符合滴定分析要求有較大的摩爾質(zhì)量 直接法/間接法第32頁(yè)/共35頁(yè)3-5 滴定分析法的計(jì)算3-5-1 滴定分析計(jì)算的基本關(guān)系式 滴定劑B被滴定