第一章緒論化學(xué)

分析化學(xué)

AnalysisChemistry主講教師：張志秋email：1分析化學(xué)是一門重要的基礎(chǔ)課程。2看他的過去，就可以知道他的現(xiàn)在?？此倪^去和現(xiàn)在，就可知道他的未來。3第一次大變革

19世紀末20世紀初，分析化學(xué)從技藝（art）變成了科學(xué)，現(xiàn)代化學(xué)之母。許多偉大的化學(xué)家都是分析化學(xué)家分析化學(xué)發(fā)展簡史Boyel(1627-1691):最早引入“分析化學(xué)”Lavoisier(1743-1794):發(fā)明天平，開創(chuàng)定量化學(xué)研究Mohr滴定分析的奠基者居里夫人（1867-1934）:發(fā)明鐳和釙4分析化學(xué)的第二大變革第二次世界大戰(zhàn)前后，分析化學(xué)從以化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)發(fā)展成了以儀器分析為主的近代分析化學(xué)，同時也使“現(xiàn)代化學(xué)之母”的分析化學(xué)淪為了化學(xué)和許多其它學(xué)科的“配角”。分析化學(xué)的定義：分析化學(xué)是一門測量和表征的科學(xué)。5分析化學(xué)的第三次大變革從20世紀70年代末開始到現(xiàn)在，分析化學(xué)發(fā)展到了分析科學(xué)階段。當(dāng)家作主的第二個春天。1990年人類基因組計劃（HUGP）開始，1993年重新制訂計劃，每年一半經(jīng)費（1億美元）用于研究和開發(fā)DNA測序技術(shù)。P.Sandra教授——拯救了比利時的分析化學(xué)家R.Zare教授——美國前總統(tǒng)科學(xué)顧問、前美國國家自然科學(xué)基金會主席。分析化學(xué)——美國化學(xué)七個需要優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域之一。微流控芯片技術(shù)的基礎(chǔ)研究——中國國家自然科學(xué)基金委新世紀中起動的第一項重大基金。6分析化學(xué)發(fā)展趨向高靈敏度――單分子(原子)檢測高選擇性――復(fù)雜體系(如生命體系、中藥)原位、活體、實時、無損分析自動化、智能化、微型化、圖像化高通量、高分析速度7掌握基本原理和測定方法；建立起準確的“量”的概念；培養(yǎng)思維方法和嚴謹?shù)目茖W(xué)作風(fēng)；掌握科學(xué)的實驗技能；提高分析問題和解決問題的能力；由“學(xué)會”過渡到“會學(xué)”和“會用”。課程任務(wù)——8教學(xué)目的——

知識、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展知識——能力——素質(zhì)——掌握分析化學(xué)的基本理論運用分析化學(xué)理論發(fā)現(xiàn)、提出、解決分析化學(xué)問題的能力，獲取知識、發(fā)展與創(chuàng)新知識的能力將獲取的知識、能力內(nèi)化于身心，升華為品質(zhì)與素養(yǎng)91.快1扎分任析化俘學(xué)的定義、任習(xí)務(wù)和狡作用1.機2盞分恒析方挑法的閉分類1.3厘滴定周分析楊法概雁述第1樓章弓概奔論101.跪1攤分啟析化胖學(xué)的定義、任睬務(wù)和擇作用1.療1.咬1徑分析閉化學(xué)譯的定睜義分析銅化學(xué)馳是發(fā)償展和到應(yīng)用從各種辯理論撇、方盯法、械儀器徒和策豎略以脹獲取訪有關(guān)恰物質(zhì)昆在相棟對時聞空內(nèi)及的組掠成和線性質(zhì)獲的信鎮(zhèn)息的患一門硬科學(xué)暖，所長以又臟稱為鄉(xiāng)豐分析勺科學(xué)爭。11分析喂化學(xué)賄的任查務(wù)獲取男有關(guān)佩物質(zhì)褲在相珍對時戚空內(nèi)講的組成廣和性惹質(zhì)的過信息碰。1.貿(mào)物質(zhì)根的組登成及螞含量2.蛙物質(zhì)上的性晌質(zhì)及選結(jié)構(gòu)定量用分析定性鉤分析121.跌1.監(jiān)3分析仰化學(xué)歐的作烤用和黎地位分析經(jīng)化學(xué)柴在國頑民經(jīng)盞濟的木發(fā)展登、國皇防力男量的瓶壯大愈、科像學(xué)技竟術(shù)的繁進步嘉和自版然資剃源的派開發(fā)妨等方竿面的殺作用對都是晶舉足釀輕重京的。板服務(wù)說于國殖民經(jīng)億濟的酒各個辰部門勵。例如轟：資企源勘霸查、鄉(xiāng)豐環(huán)境鄭監(jiān)測劃、海握洋調(diào)刪查、船武器誰和新孫型材慨料的潔研制戒及醫(yī)問藥、閥食品牧的質(zhì)浸量分端析和塔突發(fā)仔衛(wèi)生瞎事件寬的處珍理等潤。考質(zhì)棄求數(shù)傻之學(xué)判，乃伍格物侍之大譯端，滴而為晌化學(xué)娘之極姜致也補。131.倒2添分析夾方法貿(mào)的分蜘類和鳳選擇按照分析要求分類定性分析定量分析結(jié)構(gòu)分析按照測定方法分類化學(xué)分析儀器分析按照分析對象分類無機分析有機分析（生物分析）按照成分含量分類常量分析半微量分析微量分析超微量分析按照工作性質(zhì)分類例行分析仲裁分析14定量購分析（qu富an縱ti謠ta漠ti簡ve棒a營na虜ly偏si賠s）測定刷物質(zhì)赤中有擊關(guān)組遣分的媽含量蓋。定性耽分析（qu訴al敲it下at似iv擺e癥an廈al斥ys蠶is）鑒定花物質(zhì)酷由哪慚些元危素、準原子團或淘化合仗物所至組成愚。按分析要求劃分結(jié)構(gòu)扶分析（st搬ru框ct神ur株e須an破al養(yǎng)ys風(fēng)is）研究焰物質(zhì)切的分滋子結(jié)撫構(gòu)或劣晶體蠢結(jié)構(gòu)子。15按照曠測定倉方法魄分類化學(xué)鍋分析拜法以物劇質(zhì)的雞化學(xué)并反應(yīng)朝為基裂礎(chǔ)的宅分析筑方法袖。儀器傳分析小法以物牛質(zhì)的鬧物理摟和物緊理化宋學(xué)性落質(zhì)為孟基礎(chǔ)邁的分莊析方牙法稱洋為物理衰和物斗理化暑學(xué)分婦析法。通眠常稱揭為儀磨器分默析法召。16分析化學(xué)化學(xué)勉分析甲法儀器悶分析詞法滴定宜分析巴法示（容但量分梯析法少）重量炕分析忌法光學(xué)澡分析職法色譜秩法電化攏學(xué)分云析法質(zhì)譜浩分析殺法171819滴定混分析肚法（容內(nèi)量分商析法陵）酸堿或滴定曲法配位榜滴定瓜法氧化肉還原費滴定吐法沉淀窯滴定蠶法201.糖2.特3搞按用難量劃飛分方法試樣質(zhì)量mg試液體積mL常量分析＞100＞10半微量分析10～1001～10微量分析0.1～100.01～1超微量分析＜0.1＜0.01基于揮試樣糞用量堂的分丑析方貫法分禽類21方法組分含量常量組分分析＞1%微量組分分析0.01%～1%痕量組分分析＜0.01%超痕量組分分析≈0.0001%基于野被分扔析組危分在黨試樣軍中相勺對含床量的院分析弦方法肆分類221.夫2.塞4紗分析葉方法肆的選暈擇1.茄測定謹?shù)木哔u體要轎求，放待測蔑組分運及其將含量蜻范圍袍，預(yù)仆測組她分的努性質(zhì)荷；2.罰獲取南共存教組分掩的信膀息并積考慮逼共存治組分黨對測鼠定的晚影響摩，擬浸定合立適的黃分離未富集弓方法擠，以夕提高私分析攤方法奏的選匪擇性谷；3.話對測撐定準秘確度部、靈暴敏度受的要魂求和迅對策筋；4.驅(qū)現(xiàn)有煉條件址、測開定成練本及室完成粒測定鳥的時丈間要紗求等扒。23簡便拆、快巷速，辦適于貢常量醫(yī)分析準確讓度高應(yīng)用養(yǎng)廣泛1.義3脅滴定韻分析踐法概選述1.絮3.瞇1霸定義裂和特陷點滴定籃分析廚法又鏡稱為煮容量孩分析阻法，彈是將秤一種傳已知喜準確歌濃度逃的試宮劑即域標準墊溶液弓滴加美到被尸測物監(jiān)質(zhì)的志溶液士中，蛾或者果是將堡被測簽物質(zhì)魔的溶垃液滴術(shù)加到睜標準睜溶液我中，慘直到槍所加牢的試博劑按嫌化學(xué)睛計量裹關(guān)系某定量鋼反應(yīng)蔑完為湯止，查然后愛根據(jù)鍛試劑花溶液平的濃揉度及財用量悲計算尚被測構(gòu)物質(zhì)秋的含簡量。242H襖Cl懇+N唉a2CO3=2辟Na獨Cl緣瑞+H2CO3滴定管滴定劑被滴定溶液滴定標準允溶液化學(xué)媽計量添點(其sp配)滴定罩終點悼(e擦p)指示倦劑（扇In差)終點鑼誤差賢(Et)25直接璃滴定直接劑滴定1.縮慧3.頃2謀滴本定分間析法確對化留學(xué)反乏應(yīng)的踢要求及滴麥定方槐式1、喇要求塔：以累下式迎為例Na姑OH羊+庫HC驗l獻=閥Na犯Cl季+州H2O1)歲反應(yīng)瘦必須呀按一積定的譽化學(xué)住反應(yīng)魄方程賄式進做行。2)袍反應(yīng)果必須也定量劈燕進行示完全肯。3)卸反應(yīng)著必須政具有蔽較快湖的反禍應(yīng)速企度。4)蹦必須炕有適眾當(dāng)簡促便的抓方法墨確定蹦滴定擇終點洞。262、池滴定叫方式速：①直徐接滴形定法標準連溶液討直接乘滴屯→肥待測多物例1：Al3++一定過量EDTA標液

剩余EDTAZn2+標液，EBT

返滴定酒紅—藍色適用零：反薄應(yīng)較您慢或種難溶首于水娘的固到體試嬸樣②返爺?shù)味ㄔ?7Na2S2O3+K2Cr2O7S4O62-+SO42-

無定量關(guān)系

K2Cr2O7+過量KI定量生成I2

Na2S2O3標液淀粉指示劑深藍色消失③置初換滴緣瑞定法適用消：無錯明確訊定量鳳關(guān)系萌的反縱應(yīng)28待測物B+試劑A→生成AB化合物↓利用化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為C↑標準溶液滴定C,間接測得BCa2++C2O42-→CaC2O4↓CaC2O4↓+H+→H2C2O4+Ca2+

↑KMnO4標準溶液滴定H2C2O4適用畏：不柔能與廳滴定光劑起形化學(xué)童反應(yīng)限的物眨質(zhì)④間蜘接滴余定法291.蘭3.昨3棚基抗準物訓(xùn)質(zhì)和渾標準堵溶液1、冒基準巖物質(zhì)畢：用渡于配挽制和丈標定搞標準乓溶液的來一種猶試劑芹，它粒應(yīng)符怎合下誘列要辨求。a.試劑織的組真成應(yīng)顯與化惕學(xué)式騰完全柄相符；b.試劑廊的純誕度應(yīng)吸達到馬99陷.9愉%以必上；c.試劑美應(yīng)性星質(zhì)穩(wěn)良定；e.試劑求最好截有較社大胃的摩仍爾質(zhì)面量；d.試劑凝參加箭滴定娛反應(yīng)絕時能洞定量悠進行黃。30常用背的基痰準物憲質(zhì)有純金啦屬和純化反合物。如A雪g沾,蛋Cu藏,偏Z悼n剪,重Cd漏,但S侮i案,求Ge兆,拒A刊l籠,桶Co賓,票N陽i注,煮FeNa良Cl餓,指K2Cr2O7,娘Na2CO3,踐As2O3,溫Ca燃CO3，誼鄰苯減二甲窄酸氫焦鉀，勇硼砂償?shù)?。它們饒的質(zhì)煌量分斬數(shù)一斜般在淚99監(jiān).9棟%以繼上。312、伏標準湖溶液具有椒準確千濃度按的溶帽液（1年）直偏接配蔽制：麥K2Cr2O7、K譽Br屬O3、Na肢Cl（2僵）標步定法請配制減：N共aO賀H、驕HC堪l(fā)、櫻ED槳TA鍛、K說Mn鞭O4、I3-32實驗熟室常關(guān)用試岸劑分只類級別與1務(wù)級碎2獸級懼3級畏生化耀試劑中文她名優(yōu)級遞純分析佳純化學(xué)蔬純英文查標志GRARCPBR標簽惡顏色綠紅藍咖啡鴿色注意標準試劑諸、高純試劑逝、專用試劑陣的區(qū)蟻別331.邪3.予4闊滴笑定分泛析計戒算國際萌單位禍制（環(huán)SI維）的抗基本如單位味（7顛個）晚：長度鐘(l)億－米堪(債m)質(zhì)量門(m)－千處克（觸kg層）時間憑(t)序－煤秒(扇s)崇電掏流強輩度(i)重－摸安培衡(A永)熱力東學(xué)溫棋度單建位(T)神－法開爾程文(癢K)物質(zhì)斯的量判(n)梢－牌摩爾框(m灘ol捆)光強暑度單乒位浙(I)－溜坎核德拉夜(c禍d)物理煉量符勁號為悲斜體父,志單位半符號域為正半體34分析均化學(xué)被中常那用的逢量和堵單位物質(zhì)陰的量果:n(m房誠ol源、梢mm圈ol襯)摩爾閉質(zhì)量暮:M(g護·m盞ol-1)物質(zhì)養(yǎng)的量棋濃度掙:c(m融ol憑·L-1)質(zhì)量豬:m(g濫、m詞g)體積倦:V(L板、m甚L)質(zhì)量豆分數(shù)犁:w(%譯)質(zhì)量墾濃度劇:c(g攪·m肺L-1、m快g·哈mL-1)相對在分子盲量:Mr相對載原子挺量:Ar必須糧指明基本亦單元351.瘡3.海4.橫1寺標毛準溶灘液濃揪度的明表示誦方法1、懶物質(zhì)薯的量跟濃度午簡差稱濃陳度（霸co嘆nc屑en汽tr拋at細io咸n）①定億義式肝：物厲質(zhì)B旁的物喇質(zhì)的身量濃帳度cBcB=nB/VnB：單盜位為刮m舞ol理或奴m猶mo浪lV：分掠析化闊學(xué)中廚常用助單位秘為通L(楊升)仇或呈mLcB：分果析化扎學(xué)中永常用理單位對為珍mo顫l·笨L-136分析循化學(xué)愿中cB還可鋸表示腦為c(B汁)，其中B順稱為窗基本黑單元樸。如cNa巧OH=翼0.榮10脫m靜ol灰·L-1也可符記為c(N擠aO單H)地=茄0.疏10腐m雞ol上·L-137同一太份溶胃液，睛當(dāng)基天本單早元不喘同時下，物質(zhì)蝦的量誘就不家同，預(yù)濃度晶數(shù)值串亦不霞同。如有某K2Cr2O7標準驅(qū)溶液，當(dāng)暫基本單元觸不同馳時，罵其數(shù)乏值不鍬同。38②濃紛度(什或物俗質(zhì)的絲式量)暴與基享本單找元的覺關(guān)系392、櫻滴定嘩度T（Ti亭te集r）①含義吵：是指寸每毫鞏升滴逝定劑雜相當(dāng)把于被潮測物質(zhì)袍的質(zhì)瀉量(主g或蜂mg漠)或私質(zhì)量琴分數(shù)剛。M1：被鏟測物昨的化窮學(xué)式M2：滴箱定劑喜的化轟學(xué)式單位酬為g晃·m體L-1或m招g(shù)·輸mL-1表示惠：40②滴括定度摘T與質(zhì)物質(zhì)杰的量犧濃度c的關(guān)療系P

aA

+tT411.悲3.害4.薪2舌待刮測物冒組分乞含量諸的表堆示方荒法1.登固體坦試樣2.醫(yī)液體更試樣3.薄氣體濁試樣質(zhì)量飛分數(shù)a.盼物質(zhì)正的量誼濃度b.摘質(zhì)量誘摩爾貧濃度f.泄質(zhì)量肥分數(shù)e.選體積根分數(shù)d.撈摩爾施分數(shù)c.進質(zhì)量趟濃度a.廢體積異分數(shù)b.乘質(zhì)量居濃度421.錢3.漆4.飼3伴分追析化姓學(xué)中證的計核算1、評計算日方法①列搖出測梨定中紋發(fā)生犁的有寨關(guān)的犁化學(xué)帥反應(yīng)孤式。②找責(zé)出滴朋定劑討與被捷測物球之間新的化剛學(xué)計天量止關(guān)摩系。③根財據(jù)題蹈意要吸求列鑄出計決算式愛后，其代入薄數(shù)字剪進行貓計算如。432、粗滴定捏劑T攝與被崖滴物木A的莖化學(xué)屑計量軌關(guān)系a.游根鏟據(jù)滴動定反得應(yīng)的勇化學(xué)腦計量栗系數(shù)憲求出44Cr2O72-+鄭6枝Fe2++綠1荷4H+=藏2C坡r3++較6F鳳e3++小7H2Ob.徑根哲據(jù)等簡物質(zhì)法的量壘反應(yīng)翠規(guī)則邪求出清：例如確定被基本底單元順：以轉(zhuǎn)畫移一濾個電凳子的頭物質(zhì)仆形式吐為基莊本單振元。根據(jù)叔等物逆質(zhì)的臟量反斥應(yīng)規(guī)困則躁,殿反應(yīng)雨達平悶衡時或屯6n（K2Cr2O7）=n（F純e2+）45（1醋）標奴定標雨準溶貍液濃正度的霉計算例1盯.1：用撓純A橫s2O3標定抹KM拋nO4溶液痕的濃休度。做若促0.站21深12巡壽g穗As2O3在酸質(zhì)性溶探液中芝恰好濫與惕36抬.4健2恭mL奧K贊Mn裝O4反應(yīng)榴。求勻該桌KM森nO4溶液漿的濃希度。3、塔計算藏示例46解：盒滴定護反應(yīng)昆為2M娃nO4-+5云As叔O33-+6妨H+=享5光As池O43-+2政Mn2++3午H2O根據(jù)反應(yīng)得：

n(KMnO4)=2/5n(AsO33-)因為2n(As2O3)=n(AsO33-)所以n(KMnO4)=4/5n(As2O3)4748例1濫.2配制逃0.棉02蓬00福0勻mo罰l·安L-1K2Cr2O7標準承溶液腰25金0.膚0m彼L,紛求m=共?解m(K2Cr2O7)蜻=n·絲式M=c·臭V·順M=0.決02矛00襲0×稠0.每25編00撲×2米94匆.2懸=縫1鑼.4杏71古(鎖g)準確匪稱量惕1.津47傘g(篩±1賞0%忘)童K2Cr2O7基準墻物質(zhì)熊,捧于容肆量瓶織中定魚容,圍再慢計算仇出其廣準確嚷濃度落：通常匯僅需貸要溶項液濃養(yǎng)度為隔0.救02顯m師ol榴·L-1左右埋,橡做法古是:49例1肌.3以K2Cr2O7為基抱準物閱質(zhì),獻采用怨析出搏I2的方澇法標用定0袋.0硬20僻mo免l·侮L-1Na2S2O3溶液葵的濃傘度,似需稱行多少夠克K2Cr2O7?

n(K2Cr2O7)=n(Na2S2O3)+6e-2eCr2O72-2Cr3+2S2O32-S4O62-解:Cr2O72-+6庫I-+1念4H+=隙2C擾r3++3滲I2+7通H2OI2+2吉S2O32-=途2I-+S4O62-50m(螺K2Cr2O7)呈=n(轉(zhuǎn)K2Cr2O7)·M(價K2Cr2O7)=c(N俗a2S2O3)撿·V(N圣a2S2O3)·M(K2Cr2O7)=頂0.宋02陽0×0.悶02譯5×2匪94蠢.1美8/圖6節(jié)=請0.堡02幼5(澇g)（？響）51稱大濕樣——減少繪稱量單誤差準確農(nóng)稱取別0.擇25獨g左考右K2Cr2O7于小咱燒杯序中，臨溶解城后定貧量轉(zhuǎn)秘移到促25牢0m施L容岔量瓶島中定諷容,場用2閥5m彼L移辭液管恭移取核3份滴溶液島于錐晴形瓶貼中,尋分別霞用N渠a2S2O3滴定話。52欲標紋定0帆.1恢0曲mo冷l·因L-1Na鋼OH逃:若用絞H2C2O4·2沫H2O約0瓶.1奶5g應(yīng)稱留大樣若用麻KH衰C8H4O4約0走.5霧g稱小俊樣為好碰(?)比較科“稱大紫樣”、童“稱小頃樣”兩累種方波法的狀優(yōu)劣53例1.4病人血