2023年分析化學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)貼

分析化學(xué)知識點(diǎn)總結(jié)貼

分析化學(xué)是關(guān)于研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方

法及理論的一門科學(xué)，是化學(xué)的一個(gè)重要分支。是鑒定物質(zhì)中具有那些組分，

及物質(zhì)由什么組分組成，測定各種組分的相對含量，研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶

體。今天,就從分析化學(xué)的發(fā)展歷史、分析方法、幾大分析方法等幾個(gè)角度介紹

分析化學(xué)。

一、發(fā)展歷史

第一個(gè)重要階段

20世紀(jì)二三十年代，運(yùn)用當(dāng)時(shí)物理化學(xué)中的溶液化學(xué)平衡理論，動(dòng)力學(xué)理

論，如沉淀的生成和共沉淀現(xiàn)象，指示劑作用原理，滴定曲線和終點(diǎn)誤差，催化反

映和誘導(dǎo)反映，緩沖作用原理大大地豐富了分析化學(xué)的內(nèi)容,并使分析化學(xué)向前邁

進(jìn)了一步.

第二個(gè)重要階段

20世紀(jì)40年代以后幾十年，第二次世界大戰(zhàn)前后,物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā)

展，促進(jìn)了各種儀器分析方法的發(fā)展，改變了經(jīng)典分析化學(xué)以化學(xué)分析為主的

局面。

原子能技術(shù)發(fā)展,半導(dǎo)體技術(shù)的興起，規(guī)定分析化學(xué)能提供各種靈敏準(zhǔn)確而

快速的分析方法，如,半導(dǎo)體材料，有的規(guī)定純度達(dá)99.9999999%以上，在新

形勢推動(dòng)下，分析化學(xué)達(dá)成了迅速發(fā)展。最顯著的特點(diǎn)是：各種儀器分析方法

和分離技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

第三個(gè)重要階段

自20世紀(jì)70年代以來，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為重要標(biāo)志的信息時(shí)代的到來，促

使分析化學(xué)進(jìn)入第三次變革時(shí)期。

由于生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、新材料科學(xué)發(fā)展的需要，基礎(chǔ)理論及測試手段的

完善，現(xiàn)代分析化學(xué)完全也許為各種物質(zhì)提供組成、含量、結(jié)構(gòu)、分布、形態(tài)等

等全面的信息，使得微區(qū)分析、薄層分析、無損分析、瞬時(shí)追蹤、在線監(jiān)測及過

程控制等過去的難題都迎刃而解。

分析化學(xué)廣泛吸取了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的最新成就,成為當(dāng)代最富活力的學(xué)科之

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二、分析方法的分類

1.按原理分：

化學(xué)分析:以物質(zhì)的化學(xué)反映為基礎(chǔ)的分析方法；

儀器分析:以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法；

光學(xué)分析方法:光譜法，非光譜法；

電化學(xué)分析法:伏安法，電導(dǎo)分析法等；

色譜法：液相色譜，氣相色譜，毛細(xì)管電泳；

其他儀器方法：熱分析；

2.按分析任務(wù)：

定性分析，定量分析，結(jié)構(gòu)分析；

定量分析的操作環(huán)節(jié)：

①取樣；

②試樣分解和分析試液的制備；

③分離及測定；

④分析結(jié)果的計(jì)算和評價(jià);

3.按分析對象：

無機(jī)分析，有機(jī)分析，生物分析，環(huán)境分析等；

按試樣用量及操作規(guī)模分：

常量、半微量、微量和超微量分析；

按待測成分含量分：

常量分析(>1%),微量分析(0.01~1%),痕量分析(<0.01%)

三、細(xì)說滴定分析法

(-)對化學(xué)反映的規(guī)定：

1.有擬定的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，反映按一定的反映方程式進(jìn)行；

2.反映要定量進(jìn)行；

3.反映速度較快；

4.容易擬定滴定終點(diǎn)；

(二)滴定方式

1.直接滴定法；

2.間接滴定法；

如，Ca2+沉淀為CaC2O4,再用硫酸溶解，用KMnO4滴定C2O42-,間接

測定Ca2+o

3.返滴定法；

如，測定CaCO3,加入過量鹽酸，多余鹽酸用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液返滴；

4.置換滴定法:絡(luò)合滴定多用

（三）基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)溶液

1.基準(zhǔn)物質(zhì)：

能用于直接配制和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)。

規(guī)定：

試劑與化學(xué)組成一致；

純度高；

穩(wěn)定；

摩爾質(zhì)量大；

滴定反映時(shí)無副反映。

2.標(biāo)準(zhǔn)溶液：

已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液。

配制方法有直接配制和標(biāo)定兩種

（四）試樣的分解

1.分析方法分為干法分析（原子發(fā)射光譜的電弧激發(fā)）和濕法分析;

2.試樣的分解:注意被測組分的保護(hù)

3.常用方法:溶解法和熔融法

對有機(jī)試樣,灰化法和濕式消化法

（五）常用酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制與標(biāo)定

酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：

HCI(HN03,H2S04)

配制:用市售HC1(12mol?L-1),HNO3(16mol?L-1),H

2SO4(18mol?L-1)稀釋.

標(biāo)定：Na2c03或硼砂(Na2B4O7?10H2O)

堿標(biāo)準(zhǔn)溶液：

NaOH

配制：以飽和的NaOH(約19moI?L-1)，用除去C02的去離子水稀

釋；

標(biāo)定：鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H404)或草酸(H2C2O4?2H20)

(六)酸堿滴定法的應(yīng)用

Na0H與Na2CO3混合堿的測定;極弱酸的測定；磷的測定;氮的測定；

(七)影響滴定突躍的因素

滴定突躍pM(t：pcMsp+3.0-1gKd)MY-3.0

濃度:增大10倍，突躍增長1個(gè)PM單位(下限)

?MY:增大10倍，突躍增長1個(gè)pM單位(上限)

(八)準(zhǔn)確滴定判別式

若ApM=±O.2,規(guī)定：EtWO.1%,

根據(jù)終點(diǎn)誤差公式,可知需lgcMsp-KCMY26.0

若cMsp=O.010moI?L-1時(shí),則規(guī)定1gK(t28.0

多種金屬離子共存：

例：

M,N存在時(shí)，分步滴定也許性的判斷:

IgcMsp-KCMY>6.0,考慮Y的副反映aY(H)?aY(N)

cMK'MY^cMKMY/aY(N產(chǎn)cMKMY/cNKNY

IgcMK'MY=△1gcK

所以:△lgcK26,即可準(zhǔn)確滴定M

一般來說，分步滴定中,Et=0.3%

△1gcK25

如,cM=cN則以△lgK25為判據(jù)

四、分析化學(xué)概念對比

(一)準(zhǔn)確度和精密度：

1.準(zhǔn)確度：

測定結(jié)果與真值接近的限度，用誤差衡量；

絕對誤差：

測量值與真值間的差值，用E表達(dá)E=X-XT;

相對誤差：

絕對誤差占真值的比例，用Er表達(dá)：

Er=E/XT=X-XT/XTX100%；

2.精密度：

平行測定結(jié)果互相靠近的限度，用偏差衡量。

偏差：

測量值與平均值的差值，用d表達(dá);

①平均偏差:

各單個(gè)偏差絕對值的平均

值:回

②相對平均偏差：

平均偏差與測量平均值的比值:

③標(biāo)準(zhǔn)偏差：臼

回

④相對標(biāo)準(zhǔn)偏差：

3.準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系

精密度好是準(zhǔn)確度好的前提；

精密度好不一定準(zhǔn)確度高；

提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度方法：

選擇恰當(dāng)分析方法（靈敏度與準(zhǔn)確度）；

減小測量誤差（誤差規(guī)定與取樣量）；

減小偶爾誤差（多次測量，至少3次以上）

消除系統(tǒng)誤差對照實(shí)驗(yàn)：

標(biāo)準(zhǔn)方法;

標(biāo)準(zhǔn)樣品;

標(biāo)準(zhǔn)加入;

空白實(shí)驗(yàn);

校準(zhǔn)儀器;

校正分析結(jié)果

（二）各種誤差：

系統(tǒng)誤差：

又稱可測誤差，具單向性、重現(xiàn)性、可校正特點(diǎn)；

方法誤差：

溶解損失、終點(diǎn)誤差一用其他方法校正；

儀器誤差：

刻度不準(zhǔn)、祛碼磨損一一校準(zhǔn)（絕對、相對）；

操作誤差：

顏色觀測；

試劑誤差：

不純-空白實(shí)驗(yàn)；

主觀誤差：

個(gè)人誤差；

隨機(jī)誤差：

又稱偶爾誤差,不可校正,無法避免，服從記錄規(guī)律；

#不存在系統(tǒng)誤差的情況下,測定次數(shù)越多其平均值越接近真值，一般平行

測定4~6次；

（三）有效數(shù)字:

分析工作中實(shí)際能測得的數(shù)字,涉及：所有可靠數(shù)字及一位不擬定數(shù)字在內(nèi);

運(yùn)算規(guī)則：

1.加減法：

結(jié)果的絕對誤差應(yīng)不小于各項(xiàng)中絕對誤差最大的數(shù)。

(與小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)一致)0.112+12.1+0.3214=12.5。

2.乘除法：

結(jié)果的相對誤差應(yīng)與各因數(shù)中相對誤差最大的數(shù)相適應(yīng)(與有效數(shù)字位數(shù)

最少的一致)；

0.0121X25.66X1.0578=0.328432；

定量分析數(shù)據(jù)的評價(jià)——解決兩類問題：

(1)可疑數(shù)據(jù)的取舍%過失誤差的判斷：

方法：

4d法、Q檢查法和格魯布斯(Grubbs)檢查法；

擬定某個(gè)數(shù)據(jù)是否可用。

(2)分析方法的準(zhǔn)確性%系統(tǒng)誤差及偶爾誤差的判斷：

顯著性檢查：

運(yùn)用記錄學(xué)的方法,檢查被解決的問題是否存在顯著性差異。

方法：

①t檢查法和F檢查法；

②擬定某種方法是否可用，判斷實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果準(zhǔn)確性;

(四)質(zhì)子條件式

1.物料平衡(Material(Mass)Balance):

各物種的平衡濃度之和等于其分析濃度。

2.電荷平衡(ChargeBalanee)：

溶液中正離子所帶正電荷的總數(shù)等于負(fù)離子所帶負(fù)電荷的總數(shù)(電中性原

則)。

3.質(zhì)子平衡(ProtonBalanee)：

溶液中酸失去質(zhì)子數(shù)目等于堿得到質(zhì)子數(shù)目：

(1)先選零水準(zhǔn)(大量存在,參與質(zhì)子轉(zhuǎn)移的物質(zhì))，一般選取投料組分及

H20;

(2)將零水準(zhǔn)得質(zhì)子產(chǎn)物寫在等式一邊,失質(zhì)子產(chǎn)物寫在等式另一邊；

(3)濃度項(xiàng)前乘上得失質(zhì)子數(shù)；

注意：同一種物質(zhì)，只能選擇一個(gè)形態(tài)作為參考水準(zhǔn)；

(五)酸度與酸的濃度：

酸度：

溶液中H+的平衡濃度或活度,通常用pH表達(dá)：

pH=-lg[H+]；

酸的濃度：

酸的分析濃度；

包含：未解離的和已解離的酸的濃度；

對一元弱酸:CHA=[HA]+[A-]

(六)分布分?jǐn)?shù)：

溶液中某酸堿組分的平衡濃度占其分析濃度的分?jǐn)?shù)，用6表達(dá)：

“6”將平衡濃度與分析濃度聯(lián)系起來：

[HA]=8HA,cHA,[A-]=8A-cHA；

(七)緩沖溶液：

能減緩強(qiáng)酸強(qiáng)堿的加入或稀釋而引起的pH變化；

緩沖溶液的選擇原則：

不干擾測定，例如，EDTA滴定Pb2+,不用HAc—Ac-；

有較大的緩沖能力，足夠的緩沖容量；

常用單一酸堿指示劑：

甲基橙M0(3.1?4.4)甲基紅基(4.4~6.2)酚麟PP(8.0~9.6)；

影響指示劑變色范圍的因素：

指示劑用量：

宜少不宜多，對單色指示劑影響較大

離子強(qiáng)度：

影響pKHIn；

溫度；

(八)吸光光度法：

分子光譜分析法的一種，又稱：分光光度法，屬于分子吸取光譜分析方法;

基于外層電子躍遷;

（九）光吸取定律一朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律

當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度及

光程（溶液的厚度）成正比關(guān)系一朗伯比爾定律；

數(shù)學(xué)表達(dá)：

A=lg（l/T）=Kbc（其中,A:吸光度，T:透射比,K：比例常數(shù)，b：溶液

厚度，c:溶液濃）

注意：

平行單色光;均相介質(zhì)；無發(fā)射、散射或光化學(xué)反映

（十）顯色反映及影響因素

顯色反映：

沒有顏色的化合物，需要通過適當(dāng)?shù)姆从扯可捎猩衔镌贉y定-顯

色反映；

規(guī)定：

a.選擇性好

b.靈敏度高（e>104）

c.產(chǎn)物的化學(xué)組成穩(wěn)定

d.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

e.反映和產(chǎn)物有明顯的顏色差別（Dl>60nm）

顯色反映類型：

絡(luò)合反映；

氧化還原反映；離子締合反映;成鹽反映;褪色反映;吸附顯色反映;

顯色劑：

無機(jī)顯色劑：

過氧化氫，硫氟酸鏤，碘化鉀

有機(jī)顯色劑：

偶氮類：

偶氮腫III;

三苯甲烷類：

三苯甲烷酸性染料銘天菁S,三苯甲烷堿性染料結(jié)晶紫;鄰菲羅咻類;新亞銅

靈；

月虧類:丁二后

影響因素：

a.溶液酸度（PH值及緩沖溶液）：

影響顯色劑的平衡濃度及顏色,改變：△1；

影響待測離子的存在狀態(tài)，防止沉淀；

影響絡(luò)合物組成；

b.顯色劑的用量：

稍過量，處在平臺區(qū)；

c.顯色反映時(shí)間：

針對不同顯色反映擬定顯示時(shí)間；

顯色反映快且穩(wěn)定;

顯色反映快但不穩(wěn)定；

顯色反映慢，穩(wěn)定需時(shí)間；