大學(xué)分析化學(xué)筆記

第一章緒論”1.根據(jù)分析任務(wù)進(jìn)行分類(lèi)，分析化學(xué)可分為定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)分析和形態(tài)分析。2.根據(jù)分析對(duì)象的不同分析化學(xué)可分為無(wú)機(jī)分析和有機(jī)分析3.學(xué)分析和儀器分析法4.量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析用））69克95.分析。第三節(jié)定性分析簡(jiǎn)介一．分析反應(yīng)及反應(yīng)條件分析反應(yīng)的條件二．反應(yīng)的靈敏度與選擇性m：GG1m=V10gG）63K46）5）5”3（二）反應(yīng)的選擇性三．空白試驗(yàn)和對(duì)照試驗(yàn)）第二章定量分析的一般步驟法一．試樣的分解KSO2274O2322和，二．試樣的分離與富集常用分離方法第三章誤差和分析數(shù)據(jù)的處理（一）準(zhǔn)確度與誤差1.絕對(duì)誤差δu等2.相對(duì)誤差δμ3.真實(shí)值xxid=x-xidn∑x-xid=1nndxd%rdd%=100%rxd%drn20(x-x)2iS=1n-1Sx）SRSD%=100%x（三）準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系（一）系統(tǒng)誤差1.2.儀器和試劑3.恒量誤差比例誤差偶然誤差三．誤差的傳遞S2=S2+S2+S2RxyzRR=++RxΔyΔz2Sx22=+-xyz=++RxzRxyz-回收率%=100%第三節(jié)有效數(shù)字及其計(jì)算規(guī)則999二．有效數(shù)字的修約規(guī)則從誤差傳遞原理可知，凡通過(guò)運(yùn)算所得分析結(jié)果，其誤差總比各測(cè)量值誤差大。計(jì)算結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)要受到各測(cè)量值（特別是誤差最大的測(cè)量值）有效數(shù)字位數(shù)所限制。因此，對(duì)有效數(shù)字位數(shù)較多（即誤差較小）的測(cè)量值，須將其多余的數(shù)字（稱(chēng)為尾數(shù)）舍棄若55三．有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則9432t一．偶然誤差的正態(tài)分布1(x-μ)2y=f(x)=e-2σ2σ2π式中，y代表概率密度，x表示測(cè)量值，u是總體平均值，σ為總體標(biāo)準(zhǔn)差。以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)，就得到測(cè)量值的正態(tài)分布曲線u和σ是正態(tài)分布的兩個(gè)基本參數(shù)，u為正態(tài)分布曲線的最高點(diǎn)的橫坐標(biāo)值，它表明測(cè)量值的集中趨勢(shì)。當(dāng)系統(tǒng)誤差為0時(shí)，uσ是曲線量拐點(diǎn)之一到直線-u的距離。u決定曲線在x軸的位置。σ相同u不同時(shí)，曲線的形狀不變，只在xσσ小，數(shù)據(jù)集中，曲線瘦高；σ大，數(shù)據(jù)分散，曲線較扁平uux線u0μ和σx-μ=uσ用uu1u2y=Φu)=e-22πuμ和σ二．t分布在分析測(cè)試中，通常都是進(jìn)行有限次數(shù)的測(cè)量，稱(chēng)為小樣本實(shí)驗(yàn)，由小樣本試驗(yàn)無(wú)法得到總體平均值xu和總體標(biāo)準(zhǔn)差，因此，只能根據(jù)得到的樣本平均值與樣本標(biāo)準(zhǔn)差S來(lái)估算測(cè)量數(shù)據(jù)的分散程度。由x于和S都是隨機(jī)變量，這種估算必然會(huì)引入誤差。在處理少量試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為了校正這種誤差，可用t分布對(duì)有限次數(shù)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理t分布曲線與正態(tài)分布曲線相似，但由于測(cè)量次數(shù)少，數(shù)據(jù)的集中程度較小，離散程度較大，t分布的t分布曲線仍以概率密度y為縱坐標(biāo)，以統(tǒng)計(jì)量t為橫坐標(biāo)，用樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S代替-μxt=總體標(biāo)準(zhǔn)偏差，于是有：St是以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差S-u）的值。t分布曲線隨自由度f(wàn)=（-）而改變，當(dāng)時(shí)，t分布的曲線就趨近正態(tài)分布曲線。只是由于測(cè)量次數(shù)較少，數(shù)據(jù)分散程度較大，其曲線形狀將變得平坦。曲線下一定范圍內(nèi)的面積為該范圍內(nèi)測(cè)量值出現(xiàn)的概率。但應(yīng)注意，對(duì)于正態(tài)分布曲線，只要u值一定，相應(yīng)的概率也就一定；而對(duì)于t分布曲線，當(dāng)t值一定時(shí)，由于f值不同，相應(yīng)曲線所包括的面積即概率也就不同，PtSSxS=SSxn高次uσxuμ=±xnμ=x±xut，nxu四．顯著性檢驗(yàn)在定量分析中，常常需要對(duì)兩份試樣或兩種分析方法的分析結(jié)果的平均值進(jìn)行比較。由于在測(cè)量過(guò)程中都存在誤差，因此分析結(jié)果之間不一致是必然的。判斷這種差異是由系統(tǒng)誤差還是偶然誤差引起，可應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的“顯著性檢驗(yàn)”。如果分析結(jié)果之間有“顯著性差異”，即可認(rèn)為它們之間存在系統(tǒng)誤差；否則就認(rèn)為只是由偶然誤差引起的，屬正常差異（一）FFFS2和S221SS2122=(SS)FF2122當(dāng)FF（二）tx=tnStt與μxα,fS(n+S(n=S12(n+(n-1)R12x-xnn=12x和x：t212Sn+n11R2（三）使用顯著性檢驗(yàn)的注意事項(xiàng)FtFt（一）Q檢驗(yàn)法（舍棄商法）,x,......,x,xx12nn-xx-xx鄰ix-xix-xmax=Q鄰minnQ值表Q表2.G檢驗(yàn)xSx-x=iGSGG＞Gα,nα,nGtx及Sx和QGFt六．相關(guān)與回歸1.相關(guān)分析00x與yr2.回歸分析yy與xry與x與∑∑∑nnny-bx(x-x)(y-y)iiiia==y-bxb=111∑nn(x-x)2i1=a+bx第四章滴定分析概論a與y第一節(jié)概述）））一．滴定分析法特點(diǎn)和分類(lèi)定HO+-2+-+--O-+42二．滴定分析對(duì)滴定反應(yīng)的要求三．滴定方式3223O2OOO）----2723464OO-+2722IOO--2234O244第二節(jié)基準(zhǔn)物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液）HCOOBO）22422472CO2232241級(jí)生化試劑優(yōu)級(jí)純分析純化學(xué)純實(shí)驗(yàn)試劑生化試劑標(biāo)簽顏色綠紅藍(lán)棕色咖啡色（一）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制（二）標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定（三）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的表示方法C=nVLnn=mMg2.滴定度）TTATAT=0.005000g/mlKO/227KO227）TMMT=0.01000g/ml克第五章酸堿滴定法HCl第一節(jié)概述H+S-+2S-+2KSwKabw（一）有關(guān)濃度的概念c[（二）酸堿的分布系數(shù)”1.一元弱酸溶液[H]+δ=HAC[H]+K+ΘaKΘδ=ACa[H]+K+Θaδ+δ=12.多元酸溶液[H][H]+2δ=HA=2[H]+[]+[A][H]+K[H]+KK2+2Θ+ΘΘ22a1a1a2[H]KΘ+δ=HAa1[H]+K[H]+KK+2Θ+ΘΘa1a1a2KΘKΘδ=A2aa12[H]+K[H]+KK+2Θ+ΘΘa1a1a2三．酸堿溶液中H濃度的計(jì)算+和244H+-24]+-424343（二）強(qiáng)酸（堿）溶液中H濃度的計(jì)算+[]=[]+[OH-]CHA-+ac+c+4K2Θ[H]=aaW++2+10-6/L當(dāng)c+-C+C+4K2K2HOHO210-6LH/[]=C+=當(dāng)c+SS[H]2+H+]+--[HA]20KKHO當(dāng)K2HO2SaS[HA]KC20KKHO2Saa[H]+K[H]-KC=0+2+aaKC20KCK500[]Cawa[H]=KC+aOH]=KC-bKCKC2.4%aaKCKC0.50%aaCK≥20K,且CK500：[H]=KC+HO2aSaaCK≥20K,但CK500[]：H2+KH[]-KC0=HO++2aSaaaCK20K,但CK500：[H]=KC+KHO+HOS2aSaa[H+HA22K[H]=[H]K+)+K+a2[H]2a1+w[H]=KC+：a120K①KCaw12K0.05①a2KCa1500[]≈HAC①CK2a1OH]=KC-b1（五）兩性物質(zhì)溶液[H+K(K[]+k)-[H]=+aw2K+[]-1[H]=KK+1a2[HA]C-KC≥20K①a2wCK≥20K+CC①11（六）緩沖溶液[H]的計(jì)算+的C=+Ca第三節(jié)酸堿指示劑[]-pHpK+1當(dāng)當(dāng)Θ[HIn][]1-≤pHpK-1Θ[HIn]=pK±1pHΘ2個(gè)pH=pKΘ”黃紅（KΘKΘ（（3（深+（一）滴定曲線+cV-cVcV-V)[H]==1+112212+V+VV+V1212[H]=KHO+Θ+2wcV-cVcV-V)]==1221121V+VV+V1212（二）指示劑的選擇（三）溶液濃度對(duì)突躍范圍的影響（一）滴定曲線+20K,且CK500[H]=KCCK：+HOaSaacpH=pK+lgΘAccaHAc由的離解計(jì)算OH]=KcbbNaOH滴定HAc滴定曲線的特點(diǎn)是（二）指示劑的選擇（三）滴定可行性的判斷KΘa2.滴定的可行性條件cK10Θa三．多元酸（堿）的滴定cK10當(dāng)ΘaKΘKΘ1041a2[H]=KK+ΘΘ1a2[H]=KK+ΘΘa2a3甲酚紅3+22（二）一元弱酸（堿）的滴定誤差C的0-]]])+滴（一）酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定（VV濃稀稀濃（2322H）23BO247233H33mC=HCl1000NaBO210HO247MNaBO10HO2247V2HCl（二）堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定（1）0.1mol/LNaOH溶液的配制取2（2）標(biāo)定K6HCOCOO2242242CO5224二．應(yīng)用示例用V1V2法2V12V2O2O2322V12323O2V第六節(jié)非水溶液中酸堿滴定法2一．非水酸堿滴定基本原理以K水wK乙醇Ks酸[HA]---K=+[]a+H→HS[HSA]+++-K=22+→HS+A[]+-2K=KKab堿B+-K=KKBBbaHS+2S-二．非水溶液中酸和堿的滴定444，W=①CV-V)?MHClO4測(cè)CC=0+t-t）110C和C10t和t10α24加與22倍22100%S（二）酸的滴定（22（33第六章配位滴定法第一節(jié)概述配位反應(yīng)必須具備的條件：氨羧配位劑22理化性質(zhì)：H或一．222HYHYYYY-+---2265432HYHYY2--6屬-2性）Y-22第三節(jié)配合物在溶液中的離解平衡一．EDTA與金屬離子形成配合物的穩(wěn)定性（一）穩(wěn)定常數(shù)[]=MYKK[MY]（二）累積穩(wěn)定常數(shù)[ML]KK==[ML]12[]22[MLL][]K=nn1n[L]nn[]β=KK...K=n[ML]nn12n（一）配位劑Y的副反應(yīng)1.酸效應(yīng)及酸效應(yīng)系數(shù)H+α=[γ']/[γ]=1/δγ(H)γYM-HY+4-2.共存離子效應(yīng)MNY與NY參Y']Y]+[]α=[γ']/[γ]α===+[N]KY]Y]γ(N)()YN3.Y的總副反應(yīng)Yα=α+α-1YY(H)Y(N)M1.配位效應(yīng)及配位效應(yīng)系數(shù)Mα=[M']/[M]δ=[M]/[M']Mα=1/δM(L)()MLMM2.金屬離子水解效應(yīng)及水解效應(yīng)系數(shù)M3.金屬離子的總副反應(yīng)系數(shù)ML及Mα=αM+α-1M(L)M()α=αM+α+???+α-n-1）LLL12nM(L)M(L)M(L)1（三）配合物的副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù)2nα與H+(H)α與-()MY[MY]KK'==穩(wěn)α[α[]αα穩(wěn)MYMYMYlg'=lg-lgα-lgαKKM(L)第四節(jié)配位滴定的基本原理一．滴定曲線lgα=0,α=1，Y(H)Y(H)pM=-lg[C],pCa2=-lg[Ca2]=2++MVMMM20.00-19.98]=0.01000×=5.0/L+-620.0019.98=5.3與-2---]2-K=+4-2-Y]CaY]Ca]=Y]Ca]=+4-+KCaYCC]=→]==3.210-7++Ca+22K210.69CaY=6.5濃-20.02-20.00Y]=0.01000×=5.0/L4--620.02+20.00CaY]5.0102-Ca]===10-7.7+KY4-]10.69×5.010-6CaY=7.7（一）金屬離子濃度的影響CK'MC4M（二）條件穩(wěn)定常數(shù)的影響C8MKα3.M(L)（三）lgcK6'M（一）緩沖溶液的作用+2（二）配位滴定中的最高酸度和最低酸度lgαlgK-8穩(wěn)Y(H)M的H+第五節(jié)金屬離子指示劑：））（二）金屬指示劑必備的條件104的K倍二．金屬指示劑的選擇[MIn]K=[MIn][MIn][MIn]K'=K'=+[M][]''t=K'=-lgαKΘtIn(H)值t封閉現(xiàn)象僵化現(xiàn)象TH--2TTT（二）H2（一）當(dāng)單獨(dú)存在M或N一種離子時(shí)按TE%cK'lg6lgcK6MN'MN（二）當(dāng)溶液中兩種離子M和N共存時(shí)lg6McK'MTEΔ(lgcKΘ)6(%≤0.1%)cMN穩(wěn)MΔ(lgK)6Θ穩(wěn)Nlg≤N與cK'N（一）控制酸度MNM（二）掩蔽干擾離子1.配位掩蔽法NKKK，①KMMN劑N中的NN2.沉淀掩蔽法3.氧化還原掩蔽法成O-22（四）其他配位劑的應(yīng)用K≈K）KK）（一）直接滴定法標(biāo)（二）返滴定法與Y（三）置換滴定法1.置換出金屬離子與+--42.置換出EDTAMLMM含量（四）間接滴定法-41.EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液2.鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（回滴要用）約，41.0.05mol/LEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定1，T為于的H，324B2.0.05mol/L鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定1，TCV)?M1000111EDTACaCO3VHO2?M1000CaO1第七章氧化還原滴定法EDTAV10HO一．條件電極電位及影響因素α2.303ααE=E+=E+ΘΘα/d/dn/dddEΘ/d5α=γ?[Ox],α=γ?[Red]ddγOx]E=E+Θnγd]/Red/ddααγ?α?ccE=E+Θdγ?α?/d/dndd當(dāng)E=E+Θγ?α/Red/Redn/ddEΘ'/Red1c+E=Θ'/d/Redncd0.0592c=Θ'Ox/Red+lgEOx1Ox/Rednc1111Re10.0592c+lg=Θ'Ox/RedEOx2Ox/Redmc2222Red2m?n(Θ'-Θ')K'=/dn1122lgK'6,ΔE0.059×6=0.35V當(dāng)當(dāng)當(dāng)Θ'lgK'9,ΔE0.059×9/2=VΘ'lgK'12,ΔE0.05912/3=0.24VΘ'E0.40VΘ'倍第三節(jié)氧化還原滴定241.滴定前O22.滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前10.00E=0.68+0.0592lg=0.6810.00Fe+/Fe+19.98E=0.68+0.0592lg=0.860.02Fe+/Fe+3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)與cE=Θ'+0.0592lg+0.0592lgCe+cspCe+/Ce+Ce+ccE=EΘ'Fe+Fe+spFe+/Fe+ccCe+Fe+cc2E=(EΘ'+EΘ')+0.0592lgspCe+/Ce+Fe+/Fe+Ce+Fe+=c,c=ccCe+Fe+Ce+Fe++EΘ'+Θ'==Fe+/Fe+=V故ECe+/Ce+224.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后E=1.44+lg=1.26V20.00Ce+/Ce+20.0020.00E=1.44+lg=1.44VCe+/Ce+果EmE/d221nO2-27n和二．指示劑的選擇（一）自身指示劑64（二）特殊指示劑（三）氧化還原指示劑1/c10c/cInOxc10IndRed0.0592E'InOx/InRednE'（1）二苯磺酸鈉指示劑K27（2）鄰苯二氮菲亞鐵HN)HN)8282HN)82℃一．碘量法II-2E0.536VI--3I/3I31.EEIOx/Red2I/2I2定I-29O2322.EEIOx/Red-I/2I2ISOI22232ISOI2223222IOSO--2-22346I與SOOO----222322342SOSOH-+2232323OO--------4--3427334422O-27I2（二）碘量法的誤差來(lái)源II-21.防止I揮發(fā)的措施2II-23I2SO2232.防止I被空氣中O氧化的措施-2OI-2ISO2223I--2O+222SO22329I21.I2（1）配制I22（2）標(biāo)定OIO23223OO23223-+2224SO223（1）配制SOOSO2232223O和22SO--233SO--2324SO-232233SO223223（2）標(biāo)定KO2273KOI2272SO223O-+2722IOO--22346O2KO與2271.直接碘量法測(cè)定維生素C的含量CCO2C2.間接碘量法測(cè)定中藥膽礬中CuSO·5HO的含量42-（過(guò)量）IOO2--2234II23EEI/2I2ISO2223-4II-22I2二．高錳酸鉀法O--++442-42-422：--2-44-441.KMnO標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制4441-42天2.KMnO標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定4OO--+42422注意：HCO224的42O-+422441.OO+422225CV)M2MnO4SHO2100HO2210002三．重鉻酸鉀法（一）基本原理O-+272KO和弱2274溶液中，室溫下不與KO-227KO227（二）應(yīng)用示例KO與227OO-+272H34HPO的作用：34H34)/E-42Fe/Fe2反應(yīng)原理3244標(biāo)準(zhǔn)溶液配制))O444242))O444242OCO23224O+3-2324應(yīng)用示例H+2223O+322I用SO2223IOO--2234O第八章沉淀滴定法2-3223O-323第一節(jié)概述第二節(jié)銀量法以）31.滴定開(kāi)始前2.滴定開(kāi)始至化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前-30.020.100020.0019.985.0105molL/+-3.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)K1.8101.3410/5molL10+sp4.化學(xué)計(jì)量點(diǎn)后+3）30.020.10005.0105molL/+20.0020.02曲線特點(diǎn)：與K3KKK二sp（一）鉻酸鉀指示劑法（莫爾法）1.原理K243物K+-K+-4245524]K+2-42.滴定條件（1）指示劑用量+]+2]+2-4-4-34的K-34242424--334（2）溶液的酸度K與H結(jié)-+244-424OO-+-44272O+2O+22C0.05mol/L調(diào)在+4NH4C0.15mol/LNH4（3）滴定時(shí)應(yīng)充分振搖----（4）預(yù)先分離干擾測(cè)定的離子與-4與O+----4-44323.應(yīng)用范圍---+I和為和--（二）鐵銨礬指示劑法1.Ag+（1）原理+4+--（2）滴定條件326252242在2.（1）原