定量分析概述精品課件

1、定量分析概述第1頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三1. 取樣 從大量待測(cè)物質(zhì)的總體中取出一小部分樣品的過(guò)程 關(guān)鍵：樣品要有代表性 縮分：進(jìn)一步減小樣品量 試樣量與粒徑大小有關(guān) 經(jīng)驗(yàn)公式 mQ kd2 mQ：試樣的最小質(zhì)量（kg） k：縮分常數(shù)，通常為0.05 1 kg mm-2 d：試樣的最大粒度或直徑（mm） 通過(guò)破碎或研磨減小粒度，減小試樣量2-1. 定量分析的過(guò)程第2頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三Form cone Pour on apex Flatten Reform cone Pour on apex Flatten Reform co

2、rn Pour on apex Repeat as often as necessary 固體取樣：樣品增量逐一混合示意圖第3頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三固體樣品的破碎、過(guò)篩、混勻、縮分四分法縮分標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號(hào)及孔徑的大小每次縮分取原試樣量的一半第4頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三2. 試樣的分解將樣品中的待測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤籂顟B(tài)樣品分解方法（無(wú)機(jī)物）溶解法熔融法要求：溶解完全，不損失，不污染水溶法酸溶法（HCl, HNO3, 王水）堿溶法（NaOH）酸熔法（K2S2O7, KHSO4）堿熔法（Na2CO3, NaOH）第5頁(yè)，共25頁(yè)，2022

3、年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三3. 干擾組分的掩蔽或分離4. 測(cè)定5. 分析結(jié)果的計(jì)算及評(píng)價(jià)第6頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三2-2. 定量分析結(jié)果的表示 待測(cè)組分的化學(xué)表示形式 用待測(cè)組分的實(shí)際存在形式表示，如：CaCO3 存在形式不清楚，可用氧化物（如CaO）、元素（如Ca）、或離子（如Ca2+）來(lái)表示第7頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三低含量可采用: gg-1 (10-6) ngg-1 (10-9) pgg-1 (10-12)2. 待測(cè)組分含量的表示方法（1）固體試樣質(zhì)量分?jǐn)?shù) mB：待測(cè)組分的質(zhì)量（g）ms：試樣質(zhì)量（g）通常用百分?jǐn)?shù)

4、表示，如Fe = 6.7%第8頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三（2）液體試樣物質(zhì)的量濃度: molL-1或M質(zhì)量濃度： B = mB/V 單位體積溶液中物質(zhì)B的質(zhì)量 單位：gL-1，gmL-1，或mgmL-1 對(duì)于微量痕量組分，單位可用 gmL-1 (ppm, parts per million, 10-6) ngmL-1 (ppb, parts per billion, 10-9) pgmL-1 (ppt, parts per trillion, 10-12) 第9頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三化學(xué)分析儀器分析酸堿滴定絡(luò)合滴定沉淀滴定氧化還原

5、滴定光學(xué)分析法可見(jiàn)光吸光光度法電化學(xué)分析法色譜分析法其它分析方法滴定分析重量分析分析化學(xué)2-3. 滴定分析法概述第10頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三1. 滴定分析法的過(guò)程滴定反應(yīng)：tT + bB = dDT：滴定劑（標(biāo)準(zhǔn)溶液）B：被滴定液化學(xué)計(jì)量點(diǎn)（stoichiometric point, sp）（等當(dāng)點(diǎn)）：NaOH + HCl = H2O + NaCl第11頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三 滴定終點(diǎn)（end point, ep）：指示劑顏色的轉(zhuǎn)變點(diǎn)終點(diǎn)誤差： 滴定終點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)不一致造成的誤差滴定分析法的特點(diǎn)： 準(zhǔn)確度高，簡(jiǎn)便快速，應(yīng)用廣

6、泛，適用于常量組分分析 又稱(chēng)為容量分析法第12頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三2. 標(biāo)準(zhǔn)溶液和基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液：已知準(zhǔn)確濃度的溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法：(1) 直接法通過(guò)直接稱(chēng)量基準(zhǔn)物質(zhì)配制基準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)具備的條件： 純度高（ 99.9%） 實(shí)際組成與其化學(xué)式完全相同 性質(zhì)穩(wěn)定 具有較大的摩爾質(zhì)量（降低稱(chēng)量誤差）第13頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三常用的基準(zhǔn)物質(zhì) 酸堿滴定： Na2B4O710H2O（硼砂），Na2CO3，KHP（鄰苯二甲酸氫鉀）， H2C2O42H2O 絡(luò)合滴定：Zn， CaCO3 氧化還原滴定： K2Cr2O7，NaC2O4，H2

7、C2O42H2O 沉淀滴定：NaCl第14頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三 例如，欲配制K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)取1.5230 g基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O7，溶于水后全部轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，定容搖勻第15頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三(2) 標(biāo)定法（間接法） 先粗配，再通過(guò)滴定基準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定其準(zhǔn)確濃度 例如，欲配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。能否用直接法？ 只能用標(biāo)定法。先粗配0.1 mol/L NaOH。準(zhǔn)確稱(chēng)取基準(zhǔn)物質(zhì)H2C2O42H2O于錐形瓶中，溶解后用NaOH滴定至終點(diǎn) 2OH- + H2C2O4 = C2O42- + 2H2O第16頁(yè)

8、，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三 也可以先粗配，再通過(guò)滴定另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定其準(zhǔn)確濃度 例如，欲配制NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液。先粗配0.1 mol/L NaOH，再滴定HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液 OH- + H+ = H2O 無(wú)論是直接法還是間接法，其基礎(chǔ)都是基準(zhǔn)物質(zhì)第17頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三3. 滴定分析的方式(1)直接滴定法 例如：NaOH滴定HCl OH- + H+ = H2O 直接滴定法對(duì)化學(xué)反應(yīng)的要求 反應(yīng)定量，按照確定的化學(xué)反應(yīng)方程式進(jìn)行 反應(yīng)完全，計(jì)量點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的完全度 99.9% 反應(yīng)速度快 有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定滴定終點(diǎn)第18頁(yè)，共25頁(yè)，202

9、2年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三(2) 返滴定法 用鹽酸滴定碳酸鈣 CaCO3(s) + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 反應(yīng)速度慢，不能進(jìn)行直接滴定 可采用返滴定法 在 CaCO3中加入準(zhǔn)確計(jì)量的過(guò)量的HCl 反應(yīng)完畢后，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的HCl CaCO3實(shí)際消耗的HCl的量： cHClVHCl cNaOHVNaOH第19頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三(3) 間接滴定法 用硫代硫酸鈉滴定重鉻酸鉀（標(biāo)定Na2S2O3 ） S2O32被Cr2O72氧化的產(chǎn)物有多種，反應(yīng)不能按照確定的反應(yīng)式進(jìn)行，故不能進(jìn)行直接滴定 可采用間接滴定法（置換

10、滴定法） 在 K2Cr2O7中加入過(guò)量的KI，生成與K2Cr2O7計(jì)量相當(dāng)?shù)腎2 Cr2O72- + 6I +14H+ = 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O 用Na2S2O3溶液滴定生成的I2 I2 + 2S2O32 = 2I- + S4O62 計(jì)量關(guān)系：K2Cr2O7 3I2 6Na2S2O3第20頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三 欲用高錳酸鉀法測(cè)定溶液中Ca2+濃度 Ca2+不能被KMnO4氧化，不能進(jìn)行直接滴定 可采用間接滴定法 在 溶液中加入過(guò)量的Na2C2O4 Ca2+ + C2O42 = CaC2O4（白） 過(guò)濾洗滌后用H2SO4溶解CaC2O4 CaC

11、2O4 + 2H+ = Ca2+ + H2C2O4 用KMnO4 滴定生成的H2C2O4 2MnO4 + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2 + 8H2O 計(jì)量關(guān)系：2KMnO4 5H2C2O4 5CaC2O4 5Ca2+第21頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三(2) 滴定度T 1 mL某標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于某種被測(cè)組分的質(zhì)量（g），單位g mL-1 滴定度是一種特殊的濃度表示方法 專(zhuān)門(mén)用來(lái)表示標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 針對(duì)某種特殊的被測(cè)組分4. 溶液濃度的表示方法(1) 物質(zhì)的量濃度，單位molL1或M第22頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期

12、三 用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Cl-（沉淀滴定法） Ag+ + Cl- = AgCl消耗了21.50 mL的AgNO3 若AgNO3的滴定度則待測(cè)Cl-的質(zhì)量第23頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三5. 滴定分析的計(jì)算 例2-1 計(jì)算0.02000 molL1 K2Cr2O7溶液對(duì)Fe2+的滴定度解：6Fe2+ + Cr2O72- +14 H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O1 mL K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于Fe2+的質(zhì)量第24頁(yè)，共25頁(yè)，2022年，5月20日，0點(diǎn)57分，星期三 例2-2 取鈣鹽溶液 25.00 mL，加入過(guò)量的Na2C2O4使鈣離子以 CaC2O4 形式沉淀完全，過(guò)濾、洗滌后用 H2SO4 溶解沉淀，然后用 0.1000 mol/L KMnO